土木工程结构设计中的抗震设计要点分析

发表时间:2021/4/22   来源:《工程建设标准化》2021年1月   作者:文春妹
[导读] 地震对民用建筑构成了巨大威胁,建筑物的结构将被破坏,导致倒塌,并严重威胁人们的生命,社会各界越来越重视土木工程结构的安全性、稳定性和耐久性。
        文春妹
        身份证号: 4525011984111063**
        摘要:地震对民用建筑构成了巨大威胁,建筑物的结构将被破坏,导致倒塌,并严重威胁人们的生命,社会各界越来越重视土木工程结构的安全性、稳定性和耐久性。在结构设计过程中,要着力整合科学的抗震设计理念,充分发挥结构抗震设计的作用,提高整体结构设计水平。因此,我们必须高度重视民用建筑的抗震设计,将抗震设计与项目的实际施工相结合,科学合理地进行抗震设计。
        关键词:土木工程;结构设计;抗震设计;要点
        前言:如今地震灾害时有发生,很多土木工程结构会受到地震灾害的严重影响,一旦发生就会严重影响人们的安全,因此,在土木工程结构的设计中必须关注抗震设计。但是,建筑工程的工作环境繁杂,所以在设计抗震方案时,要结合实际情况,科学合理的对抗震设计方案进行选择,以此来保障建筑结构的质量,进而保证人民的生命安全。
        1、土木工程结构设计中抗震设计的重要性
         随着社会的不断发展,人们的生活水平得到了显着提高,这使人们对建筑物的安全性提出了更高的要求,而信息时代的到来使计算机技术继续取代传统的人工操作。在土木结构设计中,由于其复杂的特性和地震灾害的多样性,这些一系列因素的存在使建筑物的抗震设计成为关键,相关设计者应引起足够的重视。在工程建筑的结构设计中,除了质量和美观外,还应更加注重实用性和安全性。具体而言,从现实出发,提高建筑结构设计的合理性,以达到抗震设计的实质效果。
        2、土木工程中抗震结构设计的基本原则
2.1整体结构设计应当简单便于操作
         为了确保抗震设计的效果,最初的土木工程结构设计应尽可能简单,并应尽量减少一些非常复杂的连接或结构。特别是,可以通过简单的计算快速获得整个结构的受力情况。这样可以为抗震设计提供足够的空间,也有助于提高抗震设计的准确性和科学性。从大量地震事件的经验来看,相对简单的土木工程结构可以起到抗震设计的作用,也可以最大程度地抵消地震对建筑物的破坏,只要地震级别不是最高,就可以很好地保证,土木工程整体结构的稳定性将充分发挥各种抗震设计对建筑物的保护作用。
        2.2整体结构设计的合理性及特殊措施
        在土木工程结构的设计中,一定要保证设计具有良好的合理性,对其主体结构进行设计时,需要严格按照相应的规范要求进行,避免出现不合理情况对建筑结构的强度和刚度造成影响,同时还应考虑结构的延性设计,在保证结构的承载能力基础上,可以存在一定的塑性变形能力;此外更应加强构件在连接上的强度及稳定性,并可考虑在此采用特殊材料或特殊装置,来降低地震的影响。
        另外,在土木工程结构整体的布局规划中,还需要遵循整齐原则,要求结构的外形和立体的刚度保持对称和协调,同时不断的增加结构的抗侧力,以此提高结构抵御水平作用力的能力,在中心没有存在偏离情况,还可以进一步的提高工程结构抗震的性能。
        2.3加强抵抗性
        为了增强土木工程结构的稳定性与安全性,应以工程结构体系来抵抗外力作用,尤其是地震作用的负面影响。为了实现这一目标,我们需对土木工程结构予以科学设计,在设计中要以工程的抵抗力为切入点,在土木工程建设和设计阶段首先构建理想状态下的抵抗力,这样才能够在发生地震的状态下使结构具有良好的抗震性能。这也充分展现了结构最佳的抗震能力。再者,为了保证结构的稳定性,在结构设计的过程中也可严格控制抵抗力,从而确保力学体系的平衡性及合理性。
        3、土木工程结构设计中的抗震设计要点
3.1选着合理的结构体系
        设计中,要根据建筑平面布局,建筑高度,当地抗震烈度,根据现行的建筑抗震设计规范,选择合理的结构体系。体系有框架结构,框架-剪力墙结构,剪力墙结构,筒体结构等等。要熟悉规范,了解每一种结构体系合适那种建筑,从而达到有利抗震,还可以减少投资,节约资源。

具体设计过程中,要根据荷载组合,最不利地震作用方向及位置,确定合理的竖向构件,选择合理的构件截面。达到满足建筑功能使用要求,合理抗震作用。

        3.2使用特殊的防震材料
        使用防震材料对土木工程建筑进行防震处理,指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理,降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中,主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等,在一定程度上降低了地震的负面影响。近年来,随着我国在建筑事业上不断加大投资,有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展,就比如在建筑地基处铺上一层沥青,减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏、墙体等材料的选用上,尽可能的选取材质比较轻的材料,降低地震来临时的危害。
        3.3选择施工场地
          在土木工程结构抗震设计的过程中,需高度重视土木工程结构的选址工作,提高工程结构的稳定性和安全性。在选址时,必须充分考虑工程所在地区的地质特征,特别是地震频发的地区,更要重视工程的选址工作。且对于工程建设中对地形的要求需十分具体,尽量选择地势平坦且开阔的位置,这样才能提高土木结构设计的水平,防止其由于地形因素的限制而破坏工程自身的稳定性与安全性。
         3.4在建筑物的节点处设置隔震装置
        土木工程的结构节点应填充地震隔离材料,以减少地震造成的破坏。发生地震时,巨大的地震能量将导致上部物体发生波动。当这种能量传递到建筑物的底部时,它将导致建筑物在一定程度上震动或倾斜。如果此时在建筑物底部的关键节点处设置了隔震装置,则可以首次减缓地震能量的释放,减小上层建筑的震动幅度,从而确保上层建筑和建筑物的安全。人员。节点位置的选择需要引起注意。由于建筑物的位置有一定的结构要求,因此对安装的隔振装置有一定的限制。必须将已安装的隔振装置安装在建筑物的地面上,以达到预期的缓冲效果。如果安装在较高水平,其减震效果将不会很明显。这是土木工程结构设计中永远不允许的错误。根据建筑物的实际组成,选择合适的隔震材料,通常是橡胶垫或多种材料的混合物,即可达到隔震的效果。根据不同的隔离方法,可分为摩擦隔离,粘性隔离和底部支撑隔离。根据实际测试结果,设置在建筑物底部的隔震支架可以最大程度地减少地震能量带来的影响。
        3.5?消能减震
                隔震体系可以通过延长结构的自振周期起到减轻水平地震对结构自身产生的影响,这已有科学的强震记录证实。试验及现代化的工程经验表明:采取隔震措施后,一般可降低 60%左右的结构的水平地震加速度反应,采取隔震措施能明确结构的地震损坏。通过采取消能减震方案增加结构阻尼已是是公认的事实,比如高层建筑采用消能器可有效减少结构在风力下的位移,而其对于对减少结构地震反应的效果也是较为显著的。采用隔震的设计时,在房屋建筑中通过设置由橡胶隔震支座及阻尼装置等部件,组成具有整体复位效应的隔震层,可有效延长结构自振周期,减少水平地震作用,可达到预期的防震要求。
        3.6对土木工程结构抗震设计的有效措施进行完善
        首先,必须合理安排工程结构,发生地震时,大量的外部能量将迅速转换或转移到建筑物中。因此,在设计中必须提高墙体的承载能力,以增强墙体的抗震性并防止剪力墙在地震中被破坏。其次,要高度重视抗震能力,采取科学合理的措施处理民用建筑各节点之间的连接,以提高建筑的抗震能力,第三,应提高节点保护的质量。在设计土木结构时,有必要改进内部框架,地震发生时,承重柱的屈服强度降低了建筑物上的巨大压力,并优化了抗震结构的性能。
        结束语:在建筑施工中,土木工程结构抗震设计是极其重要的一部分,要加强抗震设计保证建筑使用安全性、稳定性。采用科学的设计方法来使土木工程结构的抗震性能提升,在地震发生时可降低伤亡率和财产损失,保障人民居住安全。
        参考文献:
        [1]李飞.土木工程结构设计中抗震影响因素和方法分析[J].建筑知识,2016,36(11):19.
        [2]李新磊,冯福雄.高层住宅建筑结构的抗震优化设计探讨[J].建材与装饰,2018(50).
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