土木工程结构设计中的抗震研究 赵晓武

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:赵晓武
[导读] 摘要:土木工程领域的不断发展,却未能阻止地震灾害的接连发生,加强建筑的抗震性能势在必行。
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        摘要:土木工程领域的不断发展,却未能阻止地震灾害的接连发生,加强建筑的抗震性能势在必行。因此,相关人员必须重视结构抗震设计,不断提升建筑抗震性能,从而保障建筑质量,使建筑结构的强度、刚度以及耗能能力更加符合相关规定标准。基于此,本文将针对土木工程结构中的抗震设计予以更深层次地研究及探讨。
        关键词:土木工程;结构设计;抗震;研究
        前言
        当今社会,人们对物质生活的要求越来越高,高层建筑已经越发明显与流行,然而其亦未能躲过地震灾害的袭击。基于此,必须直面建筑结构抗震设计的挑战。为了能够尽量减少因为地震对建筑物的损伤、人身的安全及经济方面的损失,就必须加大对抗震结构设计的重视程度。这不仅是建筑项目当中的一项基础工程,也是真正避免建筑物在地震当中发生各种安全隐患的有效手段。
        1工程概况
        本工程为我国某地高层酒店工程项目,地上总共有二十五层,地下有一层,其中地面五层以上为大底盘,六至二十五层为塔楼。大底盘高21.65米,酒店总共高95.65米,建筑整体为部分框支剪力墙结构,并采用了梁式转换层,该高层酒店项目具有不规则性特点,抗震设防裂度为七度,所以抗震设计难度较大且要求较高。
        2建筑抗震结构设计原则
        2.1关于结构的规则性
        在进行建筑结构设计的过程中,设计人员要重视建筑实际设计进度。在方案阶段应与建筑专业积极配合,尽量提高平面的规则性,布置合理的结构竖向构件,建筑布局的合理性才能提高。设计人员在进行柱网剪力墙布置的时候,应对抗震结构构件对称、均匀布置,提高结构的科学性;采用合理的方式,如强柱弱梁、强剪弱弯等设计理念,减小结构构件在地震工况下内力的差异变化,对建筑造成不可逆的破坏。
        2.2科学设计建筑刚度值
        在进行建筑抗震结构设计的过程中,设计人员要布置结构合理的刚度值,在进行材料选取的时候,也要充分考虑到建筑结构设计的特点,这样建筑结构的质量才能得到提升。建筑在进行结构连接设计的时候,要对建筑的整体结构设计进行防震处理,这样不仅能够在一定程度上提高建筑的抗震性能,同时还能提高建筑结构的承受力,提高建筑的安全性。设计人员在进行建筑结构刚度值设定的时候,要充分利用自身的专业知识,这样建筑结构设计的质量才能得到提升。
        2.3重视建筑防震结构连接点的性能
        建筑在进行抗震结构连接点设计的时候,要不断提高其延展性,这样建筑在地震灾害中才不会出现坍塌的现象。根据相关调查结果显示,我国大部分建筑在地震灾害过程中发生问题的位置都是建筑结构连接点,当地震发生的时候建筑结构的受理点会承受非常多的力,如果设计人员在进行建筑连接点设计的过程中,连接的性能没有达到相关规定要求的话,那么建筑就非常有可能出现坍塌的现象,设计人员在进行抗震结构连接点设计的过程中,要保证建筑的整体结构不会出现大幅度破坏的现象。
        3土木工程结构抗震设计的有效方法
        3.1注重建筑场址的选择,从地基打牢建筑结构
        建筑物能存留多久,不仅与其建筑结构稳固与否有着重要的关系,而且与建筑场址的选择有着密不可分的联系。倘若场址恰巧选择了在地质不好的地方,即容易受到地震时伴随的地质运动的影响,从而被破坏,则即使建筑的内部结构修筑得万无一失,亦抵不过外在因素的直接袭击。因此,应在地质坚硬、地面宽阔、远离易滑坡、土的刚度较硬固等的场址上修筑建筑物,才能保证地震来临时塌土程度小,防止建筑物坍塌。同时,场址选好了并不代表万事大吉,地基的打牢也有着重要的影响。考虑到地震的蛮力较强,所以建筑物的地基一定要够深,并做好相应的回填工作,保证地基的稳定性。此外,上部建筑的构造柱钢筋要插到地基的圈梁中,增固地基和上部建筑的相接。


        3.2整体合理性
        关于抗地震性能结构设计来说,必得确保结构设计的完好性和兼容性,并将充分结构分析结合起来,以确保建筑整体设计的科学性。在这个进程中,地震设计必须有它自己的特殊性,这种特性必须在建筑结构的设计过程中加以研究。作为地震设计过程的一部分,建筑结构的整体设计应该从各个角度来考虑。一个优质的抗震结构必须能够双向固定,也就是说大梁和支柱以及墙体必须要处在一个同一水平线之上,这样才可以让抵抗地震的效果更加优质。在设计的过程当中,大梁需要能够遵守弱梁原则,各个墙体都可以有一定的承受能力,这样在抗震的时候才可以有更加优质的效果。
        3.3抗震线的多层性与完整性设计
        由于建筑在震动时会出现巨大的压力,所以在设计的过程当中,需要按照工程项目其具体的使用状况来进行抗震线的设计。让建筑物的在面临地震的时候能够分散其所承受的压力,以此来对抗地震,而抗震结构在进行安装的时候,必须要让其科学性和严谨性有所保障,避免塑胶性的变形增强柱端的抗压能力。随着目前我国经济不断的进步,在土木建筑工程中,要想让高层建筑抗震性获得更多提升,那么对抗震线进行完善性及多层性设计是必不可少的。此外,也可以通过使用低成本分配系统来减少冲击和改善建筑安全,保证土木工程设计的更加科学合理。
        3.4正确处理建筑结构的内在联系
        为改善建筑结构之间的不平衡关系,保持良性循环,必须合理控制各构成部分之间的关系、灵活性,以及各组成部分的协调运作。由于建造物结构不同,只有正确处理建筑结构的内在联系,才能保证其在建筑中的作用得到充分发挥。另外,针对地震能量的消耗,需要生动的组成部分,以升高利用的可持续性,从而有效地减少地震的破坏。
        3.5建筑平面抗震设计
        均匀对称不仅是建筑布局设计的核心,也能更好地满足建筑各种空间功能的要求。由于建筑平面的组合量较多,所以为了提高建筑结构的整体刚度和抗扭性能,应尽可能在平面上设置,加强层间位置控制。通过对层间位移角与位移比的利用,进一步控制平面布置的不规范性,从而防止结构产生过大偏心力,导致较大扭转的现象。
        结语
        简而言之,土木工程架构与人们的生活和工作密切相关,因此必须加强其抗震性与安全性。在过去几年里,由于中国地震频率的不断增加,以及灾害的多样性与复杂性,使建筑结构、工程结构面临着巨大挑战。为了确保工程符合相关标准,亟需提升建筑物的整体安全效力,重视结构抗需求设计,严格遵循既定规范和标准,控制不平衡因素,选择合理的设备和基础,以确保材料性能达到最佳状态,从而改善建筑物的整体安全,减少地震灾害对建筑物的影响。
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