土木工程结构设计中的抗震问题

发表时间:2021/3/29   来源:《工程管理前沿》2021年1期   作者:艾拜克尔江·艾尼瓦尔
[导读] 现阶段,我国的土木工程建设有了很大进展,其结构设计工作也越来越受到重视。

        艾拜克尔江·艾尼瓦尔
        莎车县住房和城乡建设局工程质量安全监督站  新疆 844700
        摘要:现阶段,我国的土木工程建设有了很大进展,其结构设计工作也越来越受到重视。在土木工程结构中,抗震性是一个非常重要的方面,在整个施工期间,需要坚持科学的设计原则,通过加强建筑本身的结构规划设计、选择高强度以及材质均匀的材料等,提升整个土木建筑工程的结构的整体性以及连续性,提高总体的抗震能力。
        关键词:土木工程;结构;抗震性
        引言
        随着地震等自然现象的不断出现,人们逐渐重视建筑结构安全性,尤其是深受地震影响的区域,格外注重防震设计,一定程度上保护了人们的生命安全。地震是重大灾害,科学的抗震结构设计能更好地缓解地震发生时的能量冲击且可局部地进行集中,并可利用巧妙的结构布局,选择特殊建筑材料,会与普通的建筑结构存在很大差异;该类建筑可更好地降低地震灾害的影响。我国很多地区不处于地震多发区域,但在实际发展过程中还可能存在一定地震性,所以,采用抗震结构设计能更好地确保整个建筑物体的强度,也在一定程度上为人们心理建立一道安全保护的屏障,可促使人们更好地生活,其生命财产也可得到更好的保证。
        1建筑结构抗震设计
        建筑设计人员对高层建筑结构进行设计之前,需要先对施工现场进行实地考察,对现场地形、地貌、地质等情况进行充分了解,同时还要对建筑物性能进行充分了解,在此基础上规划建筑物框架结构,此外还需要对以下几点提起重视:一、尽可能提高纵面墙强度;二、根据建筑工程实际需要对连梁跨度进行合理设计;三、确保连梁刚度能够满足建筑工程要求;四、为了对建筑物的延展性进行增强,也为了提高墙体的抗震性能,可以将整段墙体分为若干小段,从而起到防止地震灾害对墙体造成毁灭性破坏的作用。
        2土木工程结构抗震设计要点
        2.1依照抗震设计标准,规范建筑物的高度与宽度
        建筑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建筑工程埋下隐患。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。
        2.2建筑结构构件的抗震设计
        强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件是进行框架结构抗震设计时的重要概念。相较于梁构件破坏而造成的局部破坏,柱子的破坏会危及整体结构的安全性,造成结构的整体垮塌。因此,在结构中为了保护柱,增强结构抗地震能力,将塑性铰先出现在梁部,通过发展一定的塑性来吸收地震能。还有强柱系数,梁柱线刚度比等都是相应指标。强柱弱梁使梁端的塑性铰先出、多出,尽量减少或推迟柱端塑性铰的出现。适当增加柱的配筋可以达到上述目的。需保证强剪弱弯是因为剪切破坏是一种脆性破坏,而弯曲破坏是延性破坏,有所预兆,所以能进行及时的人员疏散、财产转移。在进行抗震设计中,梁柱的剪力设计值需按规范要求进行调整。不同抗震等级的梁、柱采用不同剪力增大系数,同样需考虑材料实际强度和钢筋实际面积2个因素的影响。强节点弱构件则需对节点核心区进行抗震验算,并且在各抗震等级下的框架节点均应符合构造措施要求。除此之外,进行抗震结构设计时,还可以参考其他减震设计来提升结构延性。例如,可以将多段墙框架融入抗震审计中,在遇到地震时,可以进行地震能量的转接和吸收,从而起到良好的减隔震作用,提升建筑结构本身的稳固性。


        2.3确保建筑结构的科学合理性
        建筑土木结构需要参照土木工程建设的相关行业标准或相关的结构强度进行有效设计。对整个抗震结构而言,设计过程需要满足抗震结构中各结构所形成的连接关系,如主体和隔板之间的空隙结构连接会促使建筑整体拥有更多的抗力,从而保证结构的稳定性。
        3土木工程结构设计中的抗震措施
        3.1对建筑结构进行科学合理布局
        基于建筑结构布局的重要性,设计人员需要对建筑结构进行科学合理的布局,从而可以让建筑工程在地震灾害中也能保持稳固。并不是将立体结构进行简单的叠加就能称作建筑设计,要知道每个结构设计都起着相应的作用,都能对整体结构造成影响。如果建筑结构中的承重墙没有起到应有效用或是起到的效用比较小,那么当发生地震时就会给整个建筑结构造成严重影响,最终就会对居住人员的生命财产安全带来严重危害。基于此,进行建筑结构布局时,需要对承重墙位置进行合理设计,同时还要遵守承重墙不先于房梁破坏的建造经验,为人们建造更安全、稳固的建筑工程。
        3.2设置多道抗震防线,明确设计注意事项
        对建筑工程结构体系进行分析,不难发现完善的结构管理体系一般由很多延性的分体组织体系所组成,而不同的分体组织体系需经过对其延性结构的了解,促使其产生很强的抗震性。经常应用的框架剪力墙建筑结构就是结合了框架和剪力墙延性的拓展而建成的。一旦发生强度大的地震时,就会对部分分体组织体系造成破坏,其余分体组织体系则可构建抗震防线。从内力的分布角度可看出,建筑整体结构主要是利用多道抗震防线抵御来自地震灾害的破坏,以防建筑物出现倒塌现象。此外,分体组织体系之间的主要连接构件,如剪力墙,采取科学的设计可使其能够在遭受地震灾害时发生一定的塑性变形,从而降低地震灾害带来的危害,并有效地保护主体结构。
        3.3合理选择抗震材料
        建筑结构对建筑的稳定性具有重要影响,巧妙的结构能够大大提高建筑整体的稳定性。现如今,已有很多用于抗震的建筑构型,其在历次灾害中优势显著。通常情况下,在建筑结构的主体部位主要以强度和韧性较强的材料为主,这大大提升了建筑结构的稳定性,进而提升了建筑的安全性能。此外,在材料选择过程中,还需要考虑节能环保材料的使用,如钢结构、聚塑板等,以此来提高建筑结构设计的综合性能。
        3.4控制设计走向
        对设计走向进行良好的控制也能有效提升土木结构的抗震性能。地震发生的主要因素在于地壳运动,地震和地质结构之间存在密切的关系。开展土木工程结构设计时,施工人员一定要提前勘察施工现场的地质结构,通过分析得出地质的具体走向,进而对地震发生后的走向进行有效的判断,并对地震走向进行垂直设计,更好地提升建筑的抗震效果。
        结语
        总之,地震是一种破坏力极大的自然灾害形式,一旦发生地震,就会给人们的生命和财产造成重大的损失。同时因为地震具有一定的突发性,很难做好预测和防范工作。所以,随着我国建筑行业领域的不断进步与发展,对建筑结构抗震性也提出了更高的要求,在一定程度上促使建筑物整体结构可更好地抵御地震带来的危害。有关设计工作者应将安全性和稳定性作为核心内容和目标,对建筑工程区域周围的地质结构要做好勘察工作,保证其能够满足抗震等级标准,并合理地进行抗震结构的设计,从而提升建筑整体抗震的能力。
        参考文献
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        [2]苗茜,闫风全.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].中国标准化,2017(16):164-165.
        [3]魏琏,王森.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].建筑结构,2017,47(01):1-9.
        [4]曾赟.土木工程结构设计中的抗震性能分析[J].工程技术研究,2018(7):210-211.
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