谈土木工程结构设计中的抗震设计要点

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年11月32期   作者:刘旭亮
[导读] 近些年来,随着我国城市化建设的高速发展,推动了各个领域
        刘旭亮
        中铁北京工程局集团第六工程有限公司  辽宁沈阳110000
        摘要:近些年来,随着我国城市化建设的高速发展,推动了各个领域的发展也呈上升趋势提高,然而,我国大部分区域处于地震多发地带。地震灾害造成的损失主要是由于土木工程结构设计体系的倒塌性破坏引发的,土木工程结构体系的可靠性就显得格外重要。抗震设计的理念在结构体系中是至关重要的,在抗震规范中规定,处于抗震设防烈度区的建筑物要遵循小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防原则。为了满足抗震的设计要求,各种形式的建筑结构以及减震隔震的构造措施被研发出来,本文主要探讨土木工程结构设计中的抗震设计要点。
        关键词:土木工程;结构设计;抗震设计;设计要点
        引言
        随着我国大城市化进程的不断加快,越来越多的人进入城市,这虽然给城市带来了人才和劳动力,但是也增加了城市住房问题的负担。为了解决这个问题,增加住房数量,城市中修建了无数的高楼大厦,而土木工程结构的抗震性能尤为重要。因此,在土木工程未建设前,相关设计人员需要对土木工程结构抗震设计进行全方位的考虑,并结合施工地点的实际情况,设计出科学且合理的土木工程结构抗震设计方案,建立完整的预防体系,从根本上促进工程项目质量与抗震能力的稳步提升。
        1土木工程结构设计在抗震设计中的作用
        首先,在以往土木工程结构设计过程中,因为土木工程结构设计理论和抗震设计技术较为落后,设计人员很难将抗震结构设计融入整个建筑设计中。随着我国科学技术的不断发展与进步,土木工程结构设计理论也不断得到改善,设计工作者也逐渐发现了土木工程结构和抗震设计间存在的密切联系。此外,土木工程结构设计工程是整个项目建设的首要内容之一,该环节设计内容确定后,后期抗震结构设计很难进行大范围改动。应将土木工程结构抗震设计放置于土木工程设计首位,才可进行更为科学和合理的创新设计,从而更好地发挥抗震设计性能。其次,在城市以往的规划建设过程中,其主要的关注点是建筑数量和结构规模。在城市建筑发展区域饱和的状态下,各城市风格及特点也基本相同,很难体现城市区域的特色,所以,现代化城市建设对于土木工程施工企业也提出了一定要求,要在城市建筑中更好地融入当代美学的基本特点,促使部分土木工程施工企业在土木工程结构设计过程初始阶段加强对于艺术性的追求。但是土木工程外形的设计常会降低整个结构自身外力的承重,对于土木工程结构抗震性设计具有一定的影响,所以在我国土木工程结构设计中,不但要融入建筑整体的艺术性和抗震设计实用性,同时还应保证其整体的美感,确保土木工程结构安全性设计水平。再次,土木工程结构抗震设计工作能够更好地提升建筑物体应用寿命,还可确保人们在地震突发状况下生命财产受到保护。我国相关部门在抗震设计方面投入了大量经费,体现出了国家对于人民的关心呵护,并对维护社会良好制度产生了重要的意义,对当前现代化社会经济的发展也产生了积极的社会效应。因此,土木工程抗震结构设计不但加固了建筑结构,还对整个社会的健康发展产生了一定的作用。最后,依据我国建筑学有关专家对于土木工程结构抗震性的研究不难发现,整个土木建筑内部结构性能对于建筑抗震具体能力也有一定的影响。在土木建筑内部能力较高状况下,其整体强度和质量也会发挥更好的承重能力,在发生地质灾害时对于土木建筑内部结构起到了一定的保护作用,从而提高人们在土木建筑室内活动整体的安全性,并降低因为房屋内部出现倒塌对人民群众造成伤害的概率。
        2抗震设计原则
        抗震设计主要基于“抗震设防烈度”。然而,划分的烈度区别是宏观的,这一划分主要根据对地面的破坏和对无抗震设计房屋的破坏。现代地震记录显示,对于烈度相当的地震,它们的地震加速度峰值和频谱分布并不一致,其中最小值差不多是最大值的50%。虽然地震加速度的峰值十分相似,但距震中的距离相差较大,则震源机制不同,地震波传播路径也会不尽相同,导致地震加速度的频谱特征具有明显差异。抗震设计中的反应谱曲线只是统计意义上的平均值。

在这种情况下,对建筑结构体系的抗震设计来说,“概念设计”比“计算设计”更为重要。抗震概念设计就是以力学概念为依据,从有利于提高土木工程结构体系抗震性能的角度,用符合力学规律的方法,对设计项目进行总体结构体系布置。20世纪90年代起,就将抗震概念设计的理念应用于实际工程中并取得很好的效果。
        3土木工程结构设计中的抗震设计要点
        3.1依照抗震设计标准及规范建筑物的高度与宽度
        土木工程结构自身高度和宽度都与工程结构稳定有关,两者比例一旦失衡就会给土木工程埋下隐患。因此对于结构抗震设计稳定性要求极高,应严格要求建筑物体的高度、宽度设计。一般状况下,抗震所涉及的标准,需依照建筑类型进行分类,设计工作者应严格依照相应规范标准进行设计,对高度和宽度设计不符合基本要求的,要及时进行调整,或是采取补救方式,并在建筑特殊部位进行一定的加固,确保工程稳定性符合建筑抗震结构具体设计标准。此外,相应的抗震结构设计计算工作也需依照有关部门制定的标准进行设计,从而保证有关数据信息符合相关标准。
        3.2合理设计建筑纵向布局
        在土木工程抗震结构设计过程中,要对建筑物纵向的布局进行合理设计,其主要内容为土木工程结构刚度、质量及高度等方面的设计,也是对土木工程结构空间抗震影响能力的分析。伴随着我国科学技术的不断发展,部分土木工程结构设计过程中,部分墙体与主体的排布不合理,使得整个纵向的布局过于复杂化,特别是对酒店这类功能性强且复杂的建筑来说,其各楼层之间分布过于混乱,整体的承载能力也比较差,从而给整个工程抗震结构设计带来挑战。所以,设计工作人员在对土木工程进行纵向布局设计过程中,应尽量保证剪力墙布置的均匀性,使得其可不间断地沿着纵向布局向土木工程底端进行延伸,对土木工程结构总体质量及刚度等系数进行协调管理,从而可更好地改善发生地震时,所带来的各个楼层之间出现质量不均匀状况所产生的建筑物体扭曲的问题。
        3.3合理选择抗震场地
        由于抗震场地的选择是土木工程结构抗震设计的主要内容之一,因此在抗震设计过程中需要先对抗震场地进行评选。首先,考虑到地震灾害通常会在极短时间内对建筑产生破坏,因此要对土质较差和容易液化的土地进行避让。其次,如果出现只能在土质较差土地上施工的情况,则应该采取一些必要的处理措施来增强地基强度,以此降低风险。最后,如果施工场地内出现滑坡或地裂的情况,应及时找出最有效的应对措施,将可能发生的危害风险降到最低。除此之外,对于一些必须进行填土的场地,应及时对施工场地、底层地基进行强化处理,从而确保场地内的填土位置能够具备抗震设计所需的强度。
        结语
        综上所述,提高人们生活质量和生存环境安全性是土木工程结构设计优化的初衷,也是在进行设计的指导思想,本身土木工程结构设计是有据可依的,就是要符合已有的设计理念,在此基础上学习和理解新型抗震结构内核,既不失去原有的科学设计,又在此基础上进行了优化,设计上符合科学原理,优化设计抗震结构的功能,促进设计质量的提升,促进经济效益的提高,控制工程造价,为社会谋福利。
        参考文献
        [1]曹广男.土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].现代物业(中旬刊),440(11):75.
        [2]贺国华.谈土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].山西建筑,45(02):39-40.
        [3]周文婷,孙玉舒.谈土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].建材发展导向(下),2019,17(5).

       
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