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土木工程結構抗震設計原則和方法

來源:原創論文網 添加時間:2019-08-22

  摘要:隨著我國城市化建設的快速發展, 土木工程的建設需求量越來越大, 現代建筑土木工程結構設計中面臨著愈加復雜多樣的抗震問題, 加強土木工程結構抗震設計可以避免震災對工程建筑造成嚴重損害, 最大限度提高工程建筑的抗震性能, 保護人民財產與生命安全。本文從土木工程結構抗震設計的基本原則、強化土木工程結構設計抗震性能的有效方法兩方面探討了土木工程結構設計中的抗震問題, 以期為國家土木工程結構的抗震設計進步發展貢獻一份力量。

  關鍵詞:抗震問題; 土木工程; 結構設計;

工程結構論文

  近年來,震災頻繁發生在世界各地,自然環境和地質情況在不斷出現新變化,每年世界上由于震災所造成的財產損失與人員傷亡呈現出上升的態勢,嚴重影響了和諧社會的構建。土木工程作為建筑工程的重要組成部分,工程結構設計的理念和水平直接影響了結構抗震性能,在新形勢背景下,土木工程結構設計人員要意識到抗震問題的重要性和必要性,掌握結構抗震設計要點,結合工程具體情況,通過多種方法提高工程結構抗震能力,充分發揮出結構的抗震性能作用,保護建筑與人們的生命財產安全。由此可見,研究土木工程結構設計中的抗震問題對于保證土木工程質量來說尤為重要。

  1 土木工程結構抗震設計的基本原則

  1.1 整體性

  土木工程設計師要明確結構設計的根本目的就是提高工程建筑抵抗震災影響的能力作用,這種抵抗性能必須是整體性的,而不能局限在結構部分區域上。所以要從整體結構把握入手,科學合理的設計規劃工程結構,保證布局合理能夠將不同結構之間聯系到一起,增強相互的統一性和協調性,達到滿足抗震需求的目的[1]。

  1.2 簡單性

  實踐證明,越是簡單化的土木工程結構設計具有越強的抗震性能。這主要是因為設計簡單化可以清晰準確的計算力學數據,提高設計工作在結構平衡性上的控制能力,避免由于太多復雜的設計影響對結構細節上的處理,反而造成整體結構抗震性能的缺失情況出現。設計人員遵循簡單性設計原則,最大限度的控制震災影響,以免造成更多建筑損害以及人員生命財產損失。

  1.3 抵抗性

  眾所周知,地震是一種破壞性極大的自然災害,這種巨大損害也體現在建筑結構上。所以一直以來如何提高土木工程結構抗震設計水平都是設計人員的要點問題,也是社會各界高度關注的一個熱點話題。這就要求設計人員要綜合考慮結構的力學特征,利用結構設計提高整體平衡性,從而讓建筑可以具備更高的震災抵抗能力,發揮出土木工程結構抗震的意義和功能作用。

  2 強化土木工程結構設計抗震性能的有效方法

  2.1 結合實際情況,科學明確抗震強度

  土木工程的建設規模、結構設計要求等都存在較大差異性,因此在強化土木工程結構設計抗震性能問題上,必須要結合工程實際情況而定,科學明確工程結構抗震強度。結構設計人員在開始結構抗震設計工作之前需要嚴格遵循國家相關法律法規以及規范的規定,按照工程結構抗震設計標準為基礎,加強對建筑抗震強度標準、地震危害標準等相關文件的掌握,結合工程外形、房屋高度、結構類型以及烈度合理開始制定梁結構、墻結構的設計方案,保證每一個結構節點都能夠具備符合標準要求的抗震強度,相互之間可以互相分擔震災發生時的作用力,提升整體結構的抗震效用,這樣才能夠不會出現土木工程一個結構點在震災中疏導破壞從而降低所有結構節點的抗震性能現象。

  2.2 嚴謹選址,避免工程受到場地隱患影響

  地質活動狀況、自然環境條件等都是影響土木工程使用壽命和建設質量的重要因素,因此設計人員要嚴謹工程選址工作。全方位的考慮工程地址活動實際情況和變化趨勢,到工程現場勘察土地結構、土壤狀況、周邊自然環境條件等,分析這些影響因素,結合調研分析結果,秉持認真嚴肅的科學態度來選擇工程最為適宜的建設地址,從而避免工程建筑受到場地隱患影響,降低其穩定性和結構抗震性能。在選擇建設地址時不可選擇地震頻發地區、滑坡頻發地區、地質斷層帶的地區來建設工程,要盡可能在有益于抗震的地段來建設工程,從而增強工程結構天然的抗震性能和穩定性能,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質資源,提高工程結構牢固性,使工程在面對震災時能夠降低破壞程度和速度,有充足時間進行賑災補救工作。

  2.3 合理設計,加強結構分析與設計工作

  設計人員要加強工程結構分析與設計工作,為了提高結構整體抗震效能,全面分析結構立面效果和平面效果,保證工程結構具有科學性,能夠滿足傳力體系的設計需求,最大限度將設計偏差縮小。同時細致分析工程結構計算工作,結合建筑學原理、力學原理知識,利用先進的信息技術和計算機軟件構建建筑虛擬結構模型,清晰呈現結構中的具體數據和參數信息,以便及時發現影響結構整體穩定性的設計問題,采取有效的調整完善措施,改進結構設計方案,提高抗震能力。

  此外,設計人員還要合理布局整體結構,充分考慮工程建筑位移因素影響,將其納入到設計要點中,使用定向分析法保證工程結構下層部分良好的延性比,避免工程出現大規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 嚴格材料選擇,保證結構抗震效能

  目前,抗震性能良好的土木工程結構材料越來越多,將其應用到土木工程結構設計中,可以發揮新型材料環保節能、價格低廉、抗震性能極佳的優勢作用,進一步強化土木工程結構抗震能力。因此,設計人員要積極選用先進的結構材料,結合鋼筋混凝土結構現有的缺點和優點,合理使用新型結構材料,調整結構配筋率,從而增強工程結構抗震效能,同時減少工程材料成本投入,保質保量的完成工程建設,創收更多工程施工效益和社會效益。

  3 結束語

  總而言之,土木工程建筑結構的抗震能力是非常重要的,這方面是一定要加強的,抗震能力的強弱直接關聯著工程建筑的安全性和整體質量。設計人員要合理使用防震材料,嚴謹工程選址工作,嚴格遵循國家相關法律法規標準,重視結構抗震設計問題,從而全面提升工程結構的抗震性能,滿足人們的建筑抗震需求,推進我國建筑行業的良好發展。

  參考文獻
  [1] 李鵬.土木工程結構設計中的抗震研究[J].建材發展導向 (上) , 2018, 16 (12) :95.

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