土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震問題分析

時間:2022-08-15 03:05:46

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土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震問題分析

[摘要]隨著我國城市化建設(shè)的快速發(fā)展,土木工程的建設(shè)需求量越來越大,現(xiàn)代建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中面臨著愈加復(fù)雜多樣的抗震問題,加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計可以避免震災(zāi)對工程建筑造成嚴(yán)重?fù)p害,最大限度提高工程建筑的抗震性能,保護(hù)人民財產(chǎn)與生命安全。本文從土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本原則、強(qiáng)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震性能的有效方法兩方面探討了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震問題,以期為國家土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計進(jìn)步發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

[關(guān)鍵詞]抗震問題;土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計

近年來,震災(zāi)頻繁發(fā)生在世界各地,自然環(huán)境和地質(zhì)情況在不斷出現(xiàn)新變化,每年世界上由于震災(zāi)所造成的財產(chǎn)損失與人員傷亡呈現(xiàn)出上升的態(tài)勢,嚴(yán)重影響了和諧社會的構(gòu)建。土木工程作為建筑工程的重要組成部分,工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念和水平直接影響了結(jié)構(gòu)抗震性能,在新形勢背景下,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要意識到抗震問題的重要性和必要性,掌握結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點(diǎn),結(jié)合工程具體情況,通過多種方法提高工程結(jié)構(gòu)抗震能力,充分發(fā)揮出結(jié)構(gòu)的抗震性能作用,保護(hù)建筑與人們的生命財產(chǎn)安全。由此可見,研究土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震問題對于保證土木工程質(zhì)量來說尤為重要。

1土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本原則

1.1整體性。土木工程設(shè)計師要明確結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本目的就是提高工程建筑抵抗震災(zāi)影響的能力作用,這種抵抗性能必須是整體性的,而不能局限在結(jié)構(gòu)部分區(qū)域上。所以要從整體結(jié)構(gòu)把握入手,科學(xué)合理的設(shè)計規(guī)劃工程結(jié)構(gòu),保證布局合理能夠?qū)⒉煌Y(jié)構(gòu)之間聯(lián)系到一起,增強(qiáng)相互的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性,達(dá)到滿足抗震需求的目的[1]。1.2簡單性。實(shí)踐證明,越是簡單化的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計具有越強(qiáng)的抗震性能。這主要是因為設(shè)計簡單化可以清晰準(zhǔn)確的計算力學(xué)數(shù)據(jù),提高設(shè)計工作在結(jié)構(gòu)平衡性上的控制能力,避免由于太多復(fù)雜的設(shè)計影響對結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上的處理,反而造成整體結(jié)構(gòu)抗震性能的缺失情況出現(xiàn)。設(shè)計人員遵循簡單性設(shè)計原則,最大限度的控制震災(zāi)影響,以免造成更多建筑損害以及人員生命財產(chǎn)損失。1.3抵抗性。眾所周知,地震是一種破壞性極大的自然災(zāi)害,這種巨大損害也體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)上。所以一直以來如何提高土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計水平都是設(shè)計人員的要點(diǎn)問題,也是社會各界高度關(guān)注的一個熱點(diǎn)話題。這就要求設(shè)計人員要綜合考慮結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征,利用結(jié)構(gòu)設(shè)計提高整體平衡性,從而讓建筑可以具備更高的震災(zāi)抵抗能力,發(fā)揮出土木工程結(jié)構(gòu)抗震的意義和功能作用。

2強(qiáng)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震性能的有效方法

2.1結(jié)合實(shí)際情況,科學(xué)明確抗震強(qiáng)度。土木工程的建設(shè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)設(shè)計要求等都存在較大差異性,因此在強(qiáng)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震性能問題上,必須要結(jié)合工程實(shí)際情況而定,科學(xué)明確工程結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在開始結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作之前需要嚴(yán)格遵循國家相關(guān)法律法規(guī)以及規(guī)范的規(guī)定,按照工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),加強(qiáng)對建筑抗震強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、地震危害標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)文件的掌握,結(jié)合工程外形、房屋高度、結(jié)構(gòu)類型以及烈度合理開始制定梁結(jié)構(gòu)、墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案,保證每一個結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)都能夠具備符合標(biāo)準(zhǔn)要求的抗震強(qiáng)度,相互之間可以互相分擔(dān)震災(zāi)發(fā)生時的作用力,提升整體結(jié)構(gòu)的抗震效用,這樣才能夠不會出現(xiàn)土木工程一個結(jié)構(gòu)點(diǎn)在震災(zāi)中疏導(dǎo)破壞從而降低所有結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的抗震性能現(xiàn)象。2.2嚴(yán)謹(jǐn)選址,避免工程受到場地隱患影響。地質(zhì)活動狀況、自然環(huán)境條件等都是影響土木工程使用壽命和建設(shè)質(zhì)量的重要因素,因此設(shè)計人員要嚴(yán)謹(jǐn)工程選址工作。全方位的考慮工程地址活動實(shí)際情況和變化趨勢,到工程現(xiàn)場勘察土地結(jié)構(gòu)、土壤狀況、周邊自然環(huán)境條件等,分析這些影響因素,結(jié)合調(diào)研分析結(jié)果,秉持認(rèn)真嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度來選擇工程最為適宜的建設(shè)地址,從而避免工程建筑受到場地隱患影響,降低其穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)抗震性能。在選擇建設(shè)地址時不可選擇地震頻發(fā)地區(qū)、滑坡頻發(fā)地區(qū)、地質(zhì)斷層帶的地區(qū)來建設(shè)工程,要盡可能在有益于抗震的地段來建設(shè)工程,從而增強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)天然的抗震性能和穩(wěn)定性能,讓建筑得以在基地堅固、開闊平坦的地段上更好的利用這些優(yōu)質(zhì)資源,提高工程結(jié)構(gòu)牢固性,使工程在面對震災(zāi)時能夠降低破壞程度和速度,有充足時間進(jìn)行賑災(zāi)補(bǔ)救工作。2.3合理設(shè)計,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計工作。設(shè)計人員要加強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計工作,為了提高結(jié)構(gòu)整體抗震效能,全面分析結(jié)構(gòu)立面效果和平面效果,保證工程結(jié)構(gòu)具有科學(xué)性,能夠滿足傳力體系的設(shè)計需求,最大限度將設(shè)計偏差縮小。同時細(xì)致分析工程結(jié)構(gòu)計算工作,結(jié)合建筑學(xué)原理、力學(xué)原理知識,利用先進(jìn)的信息技術(shù)和計算機(jī)軟件構(gòu)建建筑虛擬結(jié)構(gòu)模型,清晰呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的具體數(shù)據(jù)和參數(shù)信息,以便及時發(fā)現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的設(shè)計問題,采取有效的調(diào)整完善措施,改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,提高抗震能力。此外,設(shè)計人員還要合理布局整體結(jié)構(gòu),充分考慮工程建筑位移因素影響,將其納入到設(shè)計要點(diǎn)中,使用定向分析法保證工程結(jié)構(gòu)下層部分良好的延性比,避免工程出現(xiàn)大規(guī)模的形變影響抗震性能,從而更好的削弱地震沖擊波作用。2.4嚴(yán)格材料選擇,保證結(jié)構(gòu)抗震效能。目前,抗震性能良好的土木工程結(jié)構(gòu)材料越來越多,將其應(yīng)用到土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中,可以發(fā)揮新型材料環(huán)保節(jié)能、價格低廉、抗震性能極佳的優(yōu)勢作用,進(jìn)一步強(qiáng)化土木工程結(jié)構(gòu)抗震能力。因此,設(shè)計人員要積極選用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)材料,結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),合理使用新型結(jié)構(gòu)材料,調(diào)整結(jié)構(gòu)配筋率,從而增強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)抗震效能,同時減少工程材料成本投入,保質(zhì)保量的完成工程建設(shè),創(chuàng)收更多工程施工效益和社會效益。

3結(jié)束語

總而言之,土木工程建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力是非常重要的,這方面是一定要加強(qiáng)的,抗震能力的強(qiáng)弱直接關(guān)聯(lián)著工程建筑的安全性和整體質(zhì)量。設(shè)計人員要合理使用防震材料,嚴(yán)謹(jǐn)工程選址工作,嚴(yán)格遵循國家相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),重視結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題,從而全面提升工程結(jié)構(gòu)的抗震性能,滿足人們的建筑抗震需求,推進(jìn)我國建筑行業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李鵬.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(上),2018,16(12):95.

作者:陸濤 單位:無錫市政設(shè)計研究院有限公司