土木工程结构设计中的抗震问题 丁优志

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:丁优志
[导读] 摘要:随着生产水平的提升,我国建筑行业取得了较快的发展。
        联创新锐设计顾问(武汉)有限公司  湖北武汉  430000
        摘要:随着生产水平的提升,我国建筑行业取得了较快的发展。工程施工质量受到普遍关注。我国很多地区处于地震带上,地震的不可预测和突发性,对人民的财产和生命安全造成巨大威胁,为减少地震造成的伤害,需要对土木工程结构进行优化设计,提升升建筑工程的抗震性能。
        关键词:土木工程;结构设计;抗震问题
        引言
        在土木工程建设中,地震的危害是非常严重的,不仅会给社会带来经济方面的损失,还会严重影响人们的安全问题,因此必须加强工程建设的抗震设计,进一步保证人们的财产安全,同时促进土木工程的可持续发展。在实际应用中,有关部门应加强对土木工程设计抗震重要性的重视,以达到理想的抗震效果。
        1土木工程结构设计中的抗震原则
        1.1合理性
        为了确保建筑结构的功能满足使用需求,在设计阶段就需要敲定部分基础内容的设计,这样做也是为了保证建筑工程的承载力强度与结构刚硬度结合的合理性。从整体布局角度出发开展的建筑结构设计,能够将建筑的所有部分有机的串联到一起,进而实现整体建筑物抗震新能的有效提升。
        1.2整体性
        实现建筑的整体抗震能力和效果是建筑设计的主要目的,如果对设计的某一方面太过细致,注意力只限于这一方面而忽视其他方面的设计,在面对地震时,建筑物会出现受损和毁坏的后果。因此,要对建筑的整体结构进行把控,并且要以此为基础,对设计工作按计划进行,合理布置每个区域,注重结构之间的协调并且关注他们之间的统一性,了解每个部分的特点,在把握各部分情况的基础上进行设计工作。另外,抗震结构的设计要有效控制可能影响建筑稳定的相关因素,保证建筑设计的整体和抗震需求达成匹配。只有重视结构的整体性,才能在设计中对所有环节、所有结构进行统筹设计,提高整体的抗震效果。
        1.3简化原则
        结合以往的设计经验得知,在抗震设计过程中,所设计的结构形式越简单,传力越清晰明了,其抗震性能也越高,而且简单的抗震结构在进行力学性能计算时,其计算结果的可靠性和准确性也越高。对此,在应用设计中,可以结合实际情况适当简化房屋抗震结构计算模型,优化结构构件的传力途径,这样能够有效提升房屋建筑对建筑地震作用力的承受能力,全面提高房屋建筑在结构设计中的抗震性能。
        2目前土木工程结构抗震设计存在的问题
        2.1选址问题
        如今我国城市人口逐渐增多,为扩大城市人口容量,需要更多建筑,许多开发商都扩大了建筑规模,因此,一些不适于进行建造的土地也被用作建筑工程施工场地,在不发生灾害时,场地因素并不会对建筑产生明显影响,但如果发生较强的地震,就会使建筑迅速遭到破坏。
        2.2工程结构体系问题
        目前土木工程结构体系特性大体有以下几点:其一,土木工程结构体系需自源头处防控束缚工程总体稳定性能的诸多元素,所以工程设计人员必须考量周全,重点考量一些因结构受损而对工程抗震性造成影响的问题。其二,要确保土木工程总体结构的性能良好,工程设计人员务必要和现场施工人员加强沟通和交流,给出明确的简图、地震能量传播讯息等,令现场施工者完全理解设计意图和思路,以提高工程架构的抗震性能。其三,结构体系要具备三项能力,即实现实际应用诉求的承载力、超强的变形力、抵消对冲地震能量的能力。所以,设计人员需加大对钢筋混凝土结构的利用度,以其承载能力、变形及能量传送能力来优化和提高建筑工程的抗震能力。其四,工程结构体系的刚度、强度要适中,如此方可实现应力、塑性力的最大集中,防止出现因为工程架构局部不稳而引发的整体质量下降问题。


        2.3结构参数设计不合理
        进行抗震结构设计的主要目的在于,在地震灾害出现时,能够降低灾害带来的经济损失。从目前的应用情况来看,结构参数设计并不满足抗震要求,并且结构应力分布不均匀,降低了结构的耗能能力。另外,还应对结构的薄弱层或薄弱构件进行加强,并对一些复杂结构进行抗连续倒塌设计。
        3土木工程结构抗震设计要点
        3.1选择合适的建筑场地
        地震对于处于不同地质条件下的建筑物影响是不同的,对建筑物场地进行选择时一定要对地质条件进行全面考虑,尽量选择一个能够对建筑物起到防护作用的场地。如果在沙地上建造建筑物,或是将建筑物建造在地质条件比较差的斜坡上,那么当遇到地震、滑坡等地质灾害时,就会给建筑物带来很大的影响,如若灾害情况比较严重,建筑物很可能就会发生崩塌。基于此,建筑企业对建筑场地进行选择时一定不能选择这种地质条件不好的场地,做出最终选择之前先要对所选场地的地形、地貌和地质条件等进行全方位考虑,确保场地的稳固性和良好性。
        3.2慎重选取建筑结构体系
        在土木通常结构的设计过程中一定要慎重选择建筑结构的体系。首先在抗震的设计过程中,相关人员一定不能以偏概全,防止出现个别的建筑物结构问题影响到整体建筑物的抗震性能的情况。其次,赘余度在建筑结构中一定要体现出来,这样如果建筑物中的个别结构出现了问题,整体的抗震性和稳定性也不会受到影响。再次,要清晰掌握地震的传递路径,做好设计工作中的计算图。设计竖向结构时,在垂直重力荷载条件下,须保证其在相应条件下,压应力的水平保持均匀。且在设计过程中一定要保证荷载力在转换层经过转换的次数不超过2次,不少于1次。最后,设计人员要特别注意保证建筑结构体系的强度与刚度,这两点要保持在适当的水平。要在建筑的抗震设计工作中,确保均匀地分配每个建筑结构部件的强度和刚度。为使建筑结构的设计符合整体的要求,防止在建筑物区域出现个别部件刚度不足的情况,一定要科学合理地分配钢度和强度。
        3.3加强结构的计算分析工作
        在土木工程结构的抗震设计中,计算分析工作是必不可少的一项环节,整个计算的分析主要是为了加强明确土木结构设计的稳定性,特别是力学的相互作用。在力学的计算分析过程中,借助先进的模型结构以及计算机软件,不仅可以提高问题考虑的全面性,还能协助设计人员开展相对准确的数据信息计算,从而有效避免土木工程建筑结构计算分析中的各种漏洞。
        3.4妥善地设置抗震防线
        在设计过程中要保证抗震防线设计的科学性,要保证使用到的土木结构在地震发生时可以具有较好的可延展性,地震的破坏作用需要不断的突破防震等级,只有将第一道防线突破之后,才可能会对其他防线造成影响,因此在设计过程中较多的防线设置,更有利于减少地震带来的危害,尽量减少地震造成的损失。除此之外,土木结构的建筑质量也十分重要,必须保证在地震过程中建筑仍然有强大的稳定性能,可以维持在地震时的良好状态,新型材料的引入以及使用已经成为抗震措施中较好的解决方法,减少地震事故可能为建筑带来的巨大隐患。
        结语
        抗震性能对土木工程结构而言意义重大,抗震性能决定了建筑项目的总体性能及其使用寿命。在土木工程结构设计中要遵守合理、科学的准则,在确保其性能的同时尽量做到美观、简洁,并注重场地、防震材料等选择,以抗震等级为参考,全方位提升抗震能力。
        参考文献:
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