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土木工程结构设计中对抗震问题的分析

作者:未知

  【摘要】地震具有极强的破坏性且灾害的发生不可提前被预知,是当前主要的自然灾害之一。地震引起地壳的剧烈震动会对房屋建筑造成毁灭性的破坏,进而影响人民的生命财产安全。增强土木工程建筑结构抗震性能,是当前建筑工程在进行结构设计时需注意的方面。基于此,本文将以土木工程结构抗震设计的必要性及其设计原则为依据,详细阐述设计方案的具体实施步骤,为我国土木工程建筑抗震性能的优化工作尽一份绵薄之力。
  【关键词】土木工程;结构设计;抗震问题;分析
  在当前土木工程的建设工作中,其抗震结构的设计已经十分普遍。比起以往,我国建筑的抗震设计水平有了很大的提高。抗震设计指的是在工程建设时对建筑进行抗震设计,增强其抵御外力的能力。土木工程结构的设计人员要以过往的设计经验为依据,对工程的设计结构做到细致的分析,优化建筑的抗震结构性能,提升建筑的工艺水准,为居民的生命财产提供安全保障。
  1、土木工程结构抗震设计的意义
  抗震设计是进行土木工程结构设计时必须考虑到的环节,其原因如下:①提高整体建筑抵御外力的能力。土木工程结构抗震设计的初衷是提升建筑的抗震能力,通过优化结构设计,使土木工程结构能够抵御一定外力的冲击,使建筑更加稳固安全;②一定程度上提升土木工程整体结构的稳固性。土木工程建筑稳固性差是造成其坍塌的主要原因之一,对土木工程结构进行抗震设计能够有效提升整体建筑的稳固性,使其在一定的外力条件下不易坍塌,进而提升整体建筑的抗震能力;③通过降低地震对土木工程结构的影响,减少地震发生时的经济损失。
  2、土木工程结构抗震性能影响因素分析
  通过加强地震性对建筑影响因素的控制,进而提升土木工程结构的抗震性能,是当前土木工程结构进行抗震设计时主要采用的方式。下面将对当前土木工程结构抗震性能的主要影响因素进行阐释分析。
  2.1建设位置选择
  决定土木工程抗震性能设计优劣的主要因素之一是其建设位置的选址。在进行抗震设计时应尽量规避地震频发的选址位置,从而在根本上杜绝地震对建筑的危害。在选址过程中应注意以下两点:①选址地基必须足够平整稳固,在地震外力的作用下能够保持平稳,避免建筑未倒地基先塌。②应尽量以平坦开阔的地段为建设地点,避免因地震引起的泥石流、断层等灾害对建筑造成二次伤害,从而对地基的稳固性产生影响。
  2.2结构体系设计
  土木工程抗震结构所采用的材料和结构体系设计,决定了抗震性能的状况水平。钢筋混凝土结构是当前土木工程最常用的工程结构,其在外力的作用下容易出现弯曲、侧移等问题是该结构存在的一项明显缺陷。因此要想使工程结构具有更好的抗震性能,就要在施工过程中选则更好的建筑材料和结构设计,实现对土木工程结构整体的优化。
  2.3高度因素
  建筑高度直接影响着土木工程结构抗震性能,因此在施工过程中尽量避免土木工程结构设计过高。从当前地震对建筑影响结果来看,建筑物结构的高度与地震造成的损失成正比关系,建筑结构过高导致其稳定性较差,进而降低其抵御冲击力的能力。因此在进行土木工程结构设计时,要结合多种因素进行充分考虑,使建筑的高度保持在合理的范围之内。
  3、土木工程中抗震结构设计的主要原则
  3.1整体的设计要遵循科学性、合理性原则
  科学、合理的工程结构设计图是保证土木工程建设能够有效实施的前提条件。在构设建筑规划设计图时,要综合多种因素进行考虑。保证建筑的整体结构设计科学、合理,从而提升建筑的整体性能,降低地震发生时对建筑造成的不利影响。在进行结构设计时要做到充分的考虑,建筑整体设计结构要做到周全细致,如楼盖的设计、柱体与盖板的位置等,任何细小的问题都有可能成为影响工程的关键,不能有疏忽遗漏的地方。通过建立各个部件之间良好的对接关系,保证结构中每个连接点发挥其应有的作用,是提升土木工程结构抗震性能的关键,是提升建筑整体性能的基础。
  3.2结构应以简单为主
  删繁就简是设计土木工程抗震结构的首要原则。设计图纸时,在保证建筑整体结构受重状况良好的前提下,尽可能精简运算程序,从而确保防震设计的精准度,精简扼要的土木工程结构能够有效降低地震对建筑带来的损害。
  3.3结构必须保持合理、整齐
  布局结构的设计是土木工程建设中的重要一环。保持建筑整体布局合理、结构科学是土木工程结构规划中遵循的原则。通过协调建筑结构外形与其稳固性,能够有效提升建筑结构整体抗压能力,进而提升建筑抗震能力。
  4、土木工程结构抗震优化措施
  4.1使用特殊的防震材料
  防震材料能够有效降低地震对建筑造成的损害,是当前土木工程结构设计最常用的抗震方式之一。经过防震材料处理过的建筑,能够增强其抵御外力的能力。以往的防震设计通常是在地基底部铺设适量的沙子或黏土,来增强其抗震能力,而随着设计人员的创新与研究,现在将沥青代替沙子或黏土铺设在地基上,取得的防震效果更佳。
  4.2节点位置设置防震装置
  当今土木工程防震结构设计中,通常会在建筑关键位置安装防震装置,以期达到防震的效果。地震发生时,其能量经过建筑地基不断向上传递,从而对建筑物的整体结构造成危害。利用地震发生的原理,在其能量传递的关键位置安置防震装置,进而降低地震对建筑的危害。需要注意的是,防震装置仅适用于建筑结构较低的建筑。
  4.3控制设计走向
  地壳运动是引发地震的原因,其与地质结构有着直接的关系。因此工程建设初期要做好地质结构勘察工作。通过对该区域地质环境的考察,掌握其地壳运动状况,对地震发生的规律有所了解并判断其走向,在进行建筑结构布局时应与地震走向形成垂直关系,从而降低地震对建筑物的影响。
  结论:
  综上所述,通过加强土木工程抗震结构的设计,提升土木工程建筑的整体抗震效果,使土木工程建筑的安全性达到合格的水准,从而有效保证人民的生命财产安全。对我国建筑部门而言,借鉴国外先进的技术与案例,通过深入的分析研究,结合土木工程抗震结构设计中遇到的问题,实现土木工程抗震结构设计水平的快速提升。
  参考文献:
  [1]张辉芳.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].现代物业(中旬刊),2018(11):80.
  [2]孙杰.探究土木工程结构设计中的抗震问题[J].四川水泥,2018(11):91.
  [3]张帆.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].城市建設理论研究(电子版),2018(25):168.
  作者简介:
  何堉(1981.10-),男,汉族,四川广元人,学士,工程师,广元零八一建筑勘察设计院有限公司,四川广元,研究方向:结构设计。
论文来源:《中国房地产业·下旬》 2019年6期
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