土木工程结构设计中的抗震性能分析 王禄厚

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:王禄厚
[导读] 摘要:在我国社会不断发展,建筑行业也获得了良好的发展,而人们对于住宅的安全系数提出了更高的要求。
        中国建筑科学研究院有限公司海南分院  海南省海口市  570204
        摘要:在我国社会不断发展,建筑行业也获得了良好的发展,而人们对于住宅的安全系数提出了更高的要求。并且随着高层建筑的发展,土木工程中高层混凝土建筑的抗震问题也成为人们关注的重点之一。在混凝土抗震结构的设计中,建筑者需要根据现有高层建筑中存在的具体问题,有目标的规划、设计出符合抗震要求的建筑,满足人们的需求。
        关键词:土木工程;结构设计;抗震性能
        引言
        我国地大物博,幅员辽阔,地质环境复杂。因为地震等地质灾害所带来的破坏性非常强烈,所以在建筑物结构设计的过程中,修真对抗震功能进行相关设计工作,对于建筑企业来讲,在设计过程中需要着重进行。保证建筑物的抗震性能,既能够使建筑物的整体使用年限的增加,同时还可以保证建筑物内居住居民的人身以及财产安全,对社会的长远发展以及建筑行业的长远发展都具有重要意义。
        1设计原则
        (1)简单化,相比复杂的结构设计,越是简单的设计反而越能够提高建筑的抗震性,因为简单的设计能够使力学计算更加清晰准确,有效控制结构的平衡性。如果设计太过复杂,则容易忽略许多设计上的细节,进而降低建筑整体结构的抗震性。同时,复杂的设计会使得建筑在地震发生过程中因为力学传递因素严重受损,而简单设计则能够避免这种问题,从而将地震所造成的影响控制在最小范围内。因此在设计时应当尽量使结构体系简单化,而不要追求过于复杂的设计,否则只会造成更大的损失。(2)整体性,结构设计的目的在于提升建筑的整体抗震性能,如果局限于部分区域,则会使建筑在地震的作用下严重受损,因此最重要的是把握好建筑的整体结构,在此基础上进行规划与设计,同时在设计时必须对各区域进行科学合理的布局,增强不同结构的协调性与统一性,并且把握好不同区域的设计特点。另外,在设计过程中应当对一些可能使建筑稳定性降低的因素加以控制,使建筑整体的设计效果符合抗震需求。(3)抵抗性,地震会对建筑结构造成较大损害,因此在设计时最重要的是提升建筑的抵抗性,要想达到这样的设计效果,还必须考虑结构整体的力学特点,把握好结构的平衡性,这样才能有效提高建筑的抵抗性,如果偏离力学原则,则很难起到抗震的作用。
        2抗震设计中的注意事项
        (1)使结构形状设计工作科学合理,在实际的结构设计工作中,需要根据相关基础要求来进行设计工作,是相关结构的承载强度以及高度能够达到相应的标准,符合建筑设计需求。而且,抗震结构的设计需要和上部结构之间形成稳定可靠的衔接关系,例如隔板以及主体之间衔接空间充分,这样可以使结构所拥有的刚度和抗力能够大大增加,保证各部件之间衔接关系良好,竖向以及水平的抗震能力得到显著提升。除此之外,在设计的过程当中,各结构之间需要保证精细以及减量化设计原则,对各构件受力情况进行准确的数据计算。(2)保证设计过程中竖向均匀性。在进行实际的土木结构设计工作中,需要充分的考虑竖向设计过程中的均匀性,尤其是在建筑横格层设计过程当中,需要保证竖向结构之间的收缩尺寸能够合理并且科学,各分隔层之间称重能够均匀。同时在洞口开设时要保证规则和整齐,避免洞口开设不规则不整齐,产生扭曲以及外力破坏建筑结构的整体刚度以及强度和延展性。为了能够达到以上的实际目标,在进行实际设计的过程当中,需要保证建筑结构的钢性以及支柱在同一个水平面上拥有均衡一致性,这样能够使地震来临时,地震能量的吸收和散发得到显著性提升。
        3提高土木工程结构设计中的抗震性能措施
        3.1建筑原材料选择科学合理
        对于建筑整体质量产生至关重要的影响因素中,材料是其中最主要的一种。在土木工程施工过程中使用最普遍的材料是钢筋材料,因此钢筋材料的质量对于建筑物整体的抗震性能产生至关重要的影响。

在进行实际的施工时,需要根据具体的,施工情况来进行相应的施工材料的选择,在进行钢筋材料的选择过程当中,需要对钢筋材料的韧性进行充分的考虑,同时钢筋的受力方向也需要进行充分的考量。再进行其它的施工材料选择,以及采购时需要保证材料的抗震性能良好,而且对于整体工程来讲不会增加施工成本,从根本上保障土木工程的发展,能够拥有持续动力。
        3.2合理选择工程建设的场地
        在选择工程建设的场地时,应该根据结构的工程需要,收集相关地震资料情况,充分勘探地质情况,对抗震地段做出综合评价,得出是否有利、一般、还是不利以及危险的地段。对于不利的工程地段,应尽量避开,无法避开时则要采取有效的控制措施。对于危险的工程地段,严禁作为重点建筑的选址。所以,加强工程场地勘察,科学、合理地进行地基土的工程特性评价,确定准确的地基土层各项物理力学性能指标,进而对场地的稳定性和适宜性进行综合的评价,都能有效减少建筑场地对抗震性能产生的不利影响。
        3.3消能减震
        不同地区对土木结构在抗震性能方面的要求有一定的差异,例如部分区域除了要求建筑的抗震性能较高之外,还要起到减震及消震的作用,要满足这一设计要求,主要有以下几个需要注意的问题。第一,全面勘察施工所在地的地基特点,确保地基足够坚固且密实,使地基的强度能够承受地震的作用力,这样就能够将地震对建筑所造成的影响控制在最小范围内;第二,不同的建筑结构本身在设计方面就存在较多差异,这就使得其各自的隔震系数都不相同,因此在设计过程中必须结合建设的实际情况进行隔震支座的选择,充分考虑风力可能造成的影响,进而起到隔震与减震的作用;第三,在进行构件选择时必须掌握材料的延性,并确保减震设计的效果符合建设要求,进而使建筑在地震的作用下不会发生过于严重的损坏。
        3.4加固设计
        加固设计对于提高建筑的抗震性能具有十分重要的作用,在进行加固设计时主要可采取以下几种方法。第一,在原有基础上增加构件,但必须对构件的性能进行考察与测定,确保其能够有效抵抗地震;第二,可增加套箍,进而有效提高建筑结构的强度;第三,根据地震的影响范围调整建筑结构,使地震的冲击力能够均匀分散于各个结构区域,这样就能够将其对建筑的损坏控制在最小范围内,保持建筑整体的完好性;第四,确保建筑的各个构件与整体结构之间具有较强的相关性,有效提升建筑整体的抗震性能,并且使得在发生地震时能够针对不同结构区域及构件进行针对性处理。
        3.5培养抗震结构设计专业人才
        相应的抗震结构设计工作需要由专业的人才来进行,因此在建筑行业的实际发展过程当中,抗震结构设计的专业性人才培养工作不能够停止,需要在各高校内部进行合作性教学培养。就是在进行教学过程中,不仅仅需要使学生们的理论知识能力掌握的非常好,而且还需要使学生的实际动手能力得到增强,可以通过组织多种形式的比赛,来使学生的实际动手能力以及主观能动性大大增强。
        结语
        抗震技术在土木工程结构中有效应用,可以使建筑物的使用寿命得以延长,并且可以将建筑的总体质量提升,可见抗震技术的应用于土木工程结构而言起着重要的意义。因此,设计人员需要对抗震技术的发展应用进行全面分析,并探讨抗震技术的发展应用,进而使抗震技术在土木工程结构中得到更好的应用,使土木工程建设质量、抗震能力得到保障,为土木工程的发展打下坚实的基础。
        参考文献:
        [1]黄鹤.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].江西建材,2017(15):33+37.
        [2]赵彬惠.土木工程结构设计中的抗震研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(7):121~122.
        [3]郭浩.土木工程结构设计中的抗震解析[J].四川水泥,2017(2):97.
        [4]张超.建筑结构工程在抗震设计中的研究[J].居舍,2017(30):145.
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