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土木工程结构设计中的抗震研究

2018-11-10尚世力

世界家苑 2018年10期
关键词:结构设计土木工程

尚世力

摘 要:近年来经济的发展,社会的进步,人们对房屋、建筑等工程结构的安全性也有了更高的要求。因此,建筑行业就需要采取一定的措施来提高土木工程结构性能。土木工程结构抗震设计是工程设计中的重要部分,也受到人们的广泛关注,如何有效进行土木工程结构的抗震设计是建筑行业发展中需要重视的内容。本文浅析土木工程结构设计中的抗震问题。

关键词:土木工程;结构设计;抗震问题

引言

随着当前科学技术的快速发展,土木工程结构设计在稳定性和安全性上都有着非常大的进步,在抗震问题的研究上也较为深入,并且在实际的土木工程结构抗震设计中取得较好的应用,下面对相关的问题展开具体的探讨。

1土木工程结构抗震性能影响因素分析

1.1建设位置选择

建设位置的选择是对土木工程结构抗震性能影响最大的因素之一,因此在实际的抗震设计中应当注重对建设位置的合理选择,这样对提升土木工程结构抗震性能有着较大的帮助。其在选择的过程中主要应当注意两点情况:①需要确保所选建设位置的地基处于平稳状态,能够在地震作用下保持较好的平稳性能,避免在地震作用下遭到较为严重的破坏;②选择位置应尽量平坦开阔,避免地震引起滑坡、断层等情况出现,影响到地基的稳固性。

1.2科学有效的设计

地震本身属于一种比较常见的自然灾害,一旦发生,不仅会建筑物造成严重的损害影响,而且还会威胁到人们的人身安全和财产安全。在这种情况下,需要在建筑工程设计过程中,将抗震设计也一并融入其中,体现出对抗震设计的重视。由于地震本身的破坏力比较强,同时地震是不可控制的因素,但是一旦地震发生时,可以对其所造成的一系列损失进行相对应的控制,尽可能将损失降低到最小。通过对近年来地震灾害发生过程中,对建筑物所带来的巨大影响以及相对应的损失信息可以总结出,地震类型即使是相同的状态,对于不同类型的建筑物而言,其会造成的损失影响也大不相同。根据现有的信息进行深入分析和整合可以看出,利用科合理的方式,与现代科学技术进行结合,实现抗震设计的有效性,尽可能减少由于地震而带来的灾害影响。这样不仅有利于为现代居民的日常生活安全性提供有效保障,而且还能够保证建筑物的稳定性和安全性。

1.3高度因素

高度也是影响土木工程结构抗震性能的主要因素之一,因此在施工建设中需要结合实际情况控制土木工程结构的高度,以此来提升土木工程结构的抗震性能。从当前地震中建筑物的实际表现形式来看,往往建筑物的结构的高度越高,在地震作用下越容易遭到破坏,其自身的稳定性不能够很好的抵抗地震带来的冲击力。因此,在进行土木工程结构设计的过程中需要结合施工场地环境的情况,设定科学合理的结构高度。

2土木工程结构设计中的抗震研究

2.1使用特殊的防震材料

土木工程结构的抗震性能与其防震材料的使用具有密切的关系,因此,为了提高土木工程结构的抗震性能,就可以使用相应的隔震材料来进行工程结构的隔震处理。对于防震材料的使用,主要是针对工程的地基来进行相应的处理,从而来降低地震的发生对建筑所产生的损害。对于传统的防震处理来说,可以在工程地基底部部分铺设一定的砂子以及黏土,从而对地震能量产生一种缓冲延缓的效果。而近年来,随着技术的不断进步和提高,也是产生了一定的新型处理方法,比如于建筑的地基位置铺设一定的沥青,其比砂子以及黏土具有更好的减震效果。另外,在建筑围栏以及墙体材料的选择上,尽量选取一些材质比较轻的材料,就可以有效的降低地震带来的危害。

2.2增加建筑工科学合理的布置

在针对建筑工程进行布局的时候,由于在施工过程中,会涉及到很多方面的内容,比如平面设计、空间设置以及立体设计等,这些都是其中必不可少的重要环节和内容,这些环节缺一不可。在这种情况下,在针对建筑工程进行科学合理布局的时候,要尽可能保证设计人员自身的抗震意识得到有效提升,这样才能够保证其在针对建筑结构进行设计时,更加具有合理性和科学性。只有这样,才能够在设计过程轴中,最大限度保证抗震设计的水平达到一定的标准要求。除此之外,在针对施工工程进行具体操作时,要遵守平衡设计的原则,同时还要保证结构在设计过程中具有合理性和科学性。

2.3在建筑物的节点处设置隔震装置

土木工程结构的关键节点位置来设置相应的隔震材料,也是降低地震危害的有效措施。在地震发生时,其产生的地震能量具有不断上升的趋势和状态,这种能量是从建筑结构底部向顶部进行传递的,如果在建筑的关键节点处设置相应的隔震装置,就可以一定程度的对地震能量的传递产生抑制作用,从而降低其危害的程度。但是,设置节点隔震装置的方法也存在一定的局限性,一般是不用于高层的建筑类型,高层建筑如果采用节点避震装置则会对楼层自震的周期进行加强,因此,其避震的效果并不是很明显。对于这种节点隔震措施的使用来说,其组成比较简单,一般采用橡胶垫等比较常见的材料或者混合隔震的措施,其隔震方法包括摩擦隔震、隔震支座的设置以及粘性隔震等。隔震支座的设置一般具有稳定支撑建筑结构的效果,还具有良好的恢复能力,因此其对地震的能量吸收具有不错的效果。

2.4建筑结构参数的合理计算

在针对建筑工程结构设计中的抗震设计进行具体方案落实和设计的时候,要与实际情况进行结合,这样才能够保证抗震设计方案的有效性和针对性。通过对实际进行综合考量之后可以看出,建筑结构的抗震设计工作本身具有比较强的艺术性和科学。所以在建筑結构抗震设计具体实施过程中,相关工作人员需要对与其相符和的参数进行科学合理的计算,保证参数的准确性和有效。一般情况下,在刚刚开始的时候,需要对地震灾害进行科学合理的模拟试验,通过模拟可以对地震出现以后造成的损失进行合理计算。根据这些损失计算结果,可以制定科学合理的应急设计方案,并且将这些方案落实到实处,体现在各个环节当中,真正为地震灾害提供有效的保障作用。除此之外,还需要对现有这些参数进行科学合理的分析,这样不仅能够提高这些参数的整体利用率,而且还能够保证这些参数的准确性和有效性。

2.5均匀竖向设计

在进行土木工程的抗震设计时,竖向结构是其抗震设计中的重要部分。竖向抗震设计中,在对其横隔层部分设计时,要对建筑的横隔层上下的比例进行准确的掌握,同时还需要对横隔层竖向的尺寸进行掌握,来保证其分隔层具有良好的均匀性,并符合规定的标准要求。然后,再对其竖向的受力进行准确有效的分析。另外,竖向设计中需要涉及到开设洞口的部分,还要保证其洞口具有良好的整齐性以及规则性,这样可以有效的提高土木工程结构的强度和刚度,从而避免土木工结构受到突然的冲击或者刚度发生突变时,而使土木工程结构产生扭曲或者变形。同时,还要保证土木工程结构具有良好的延性与刚性,要求结构的相同层面支柱和其它的连接结构要具有一致的刚性,这样可以有效的提高其延展性。在进行相应的填充墙设置的时候,还要保证其墙柱合理的分类,并设置相应的防震缝。

结语

综上所述,在土木工程结构设计中加强抗震方面的功能设计,能够让土木工程结构具备更高的抗震性能,让土木工程结构具备更高的稳定性和安全性,使其在面对地震灾害时受到的损害降低,从而有效保护人民群众的生命财产安全。

参考文献

[1]李培贞.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(26):56.

[2]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.

(作者单位:吉林大学珠海学院)

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