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土木工程结构中的抗震问题分析

来源:原创论文网 添加时间:2020-01-06

  摘要:本文首先对土木工程结构抗震设计的意义展开分析,然后分析结构设计中需要把握的要素,最后提出土木工程结构设计中抗震性能的具体措施,旨在保证结构设计具有良好的抗震性能,在使用的过程中保障安全。

  关键词:土木工程,结构设计,抗震分析

土木工程毕业论文

  随着我国经济水平的不断提高,建筑工程为人们的生活、学习、工作提供了最优质的场所,而想要最大化的保证人们的财产安全,提升土木工程的安全性,减少地震所带来的灾害是目前土木工程中的重中之重。目前人类对于地震还没有科学的预报体系,还不能准确的预测地震发生的具体情况,因此在土木工程的结构中,就一定要将对抗震技术做到位,才能最大限度地减小地震对生命财产带来的损害。

  1 土木工程结构设计的意义

  在土木工程结构设计中进行抗震设计有着十分重要的意义,主要体现在以下几个方面:(1)有助于提高土木工程结构的抗震性能。土木工程结构抗震设计的最根本意义便在于提升抗震性能,通过一些技术手段,使得土木工程结构在一定程度上承受地震的冲击,让土木工程结构能够更加的安全;(2)有助于提高土木工程结构的整体刚度。土木工程结构在设计中整体的刚度较低,这也是其在运动力作用下垮塌的主要原因,而抗震设计就是主要通过设计提升整体的刚度,促使抗震能力的提升;(3)有效的降低地震对土木工程结构带来的不良影响,间接减小地震灾害的危害性。

  2 土木工程抗震设计中需要把握的要素

  基于地震造成的损失具有无可估量性,以及近年来发生地震的高频率性,使建筑师们对抗震设计越来越重视,为了有效的提升土木工程后期建设的使用安全性,在进行抗震结构设计的过程中,必须注意以下几点:

  2.1 保证结构规划的整齐性和合理性

  首先,抗震设计时要从简设计尽量避免复杂结构系统的设计,同时不能违背土木工程结构基本原则。通过对所设计的土木结构进行受力分析,进而根据其受力分析来进行抗震性精确设计。此外,还需要考虑到利用土木结构中的外形结构件来降低地震对建筑物损害程度,以保证土木工程建筑的完整性,这样才能提高土木建筑的整体抗震性。

  2.2 保证结构形状科学合理

  在土木结构设计过程中,需要根据建筑设计需求并参照土木工程建设的相关行业标准及要求即相关结构的强度等来进行相应设计。对于抗震结构设计而言,必须满足抗震结构中各结构所形成的连接关系,例如如果将隔板与主体之间留有足够的衔接空间,这样的连接结构将会拥有更大的刚度和抗力,从而使各结构传力更稳定,以保证部件之间拥有良好的衔接关系,最终达到抗震性能大幅提高的目的。此外,在结构设计过程中,也需要符合结构间的精细和减量化的原则,结构间的受力需要有详细准确的数据做支撑。

  2.3 保证设计的竖向均匀性

  竖向设计过程的均匀性在结构设计过程中同样也至关重要。竖向设计过程要保证均匀性的情况很多,例如,只有保证了竖向结构的各种尺寸合理科学,尤其包括收缩尺寸在内,并且保证每个分隔层间是均匀的才能得到较好的横格层设计。如果在洞口开设时出现不规则不整齐的情况将会由于扭曲和外力而对土木建筑结构刚度强度和延展性造成极大损害。所以要实现以上实际目标,在进行土木建筑设计的时候,需要保证土木结构与支柱的刚度,并且二者处于同一平面内,这才能更有效吸收地震带来的巨大能量。

  2.4 保证设计人员的程序化

  以上几点是处在客观角度分析,然而主观因素同样对土木建筑设计质量有着极其重要的影响。目前国内在土木建筑设计人员状况不容乐观,他们普遍都存在着对自身问题认识不足,无法对各种不利因素进行全面分析同时过分依赖相关设计软件,这些都对土木建筑设计有着不利影响。再者我国有些地域是地震高频发生地,不合理的土木建筑设计无时无刻不给人们的生命财产带来潜在危险。所以土木建筑的相关人员必须具备较强的专业技能和专业理念,更还需要具备工程责任心,以此才能设计出符合标准、可靠的土木建筑。

  3 土木工程结构设计中抗震性能的具体措施

  3.1 合理选择建筑材料

  建筑材料的选择在土木建筑设计中起到最基础的作用,一个最优的土木结构设计如果在建筑材料选择上出现了问题,此结构将无法应用于实际。但无限加大材料自身的强度等级无疑也是不科学的,首先增加不必要的成本,其次高强度的建筑材料必然会有着更大的体积与质量,使得建筑失去了它本身的美感。钢筋材料是土木建筑中使用最普遍的材料,因此对于土木建筑抗震性能好坏直接在于钢筋材料的质量。由此对于这一决定因素,在进行实际的土木建筑设计与施工时,需要根据不同的结构要求以及设计要求来确定钢筋的性能参数以选出对应型号的钢筋。再给土木建筑结构进行钢筋选型时需要充分考虑结构不同方向的受力情况,也同样需要考虑到材料的抗震系数。除此之外还需要考虑到建筑成本的因素最终才能选择出最为合适的钢筋材料。

  3.2 合理设计土木建筑结构

  土木建筑结构的设计同样是建筑物建设的一个重要环节,不仅对土木建筑的抗震性能提高起到很大作用,而且可以满足建筑在外形美感的要求。土木建设是一个极其复杂的工作,考虑的因素涉及很多方面。首先需要考虑土木建筑所要用到的场地,然后需要根据土木建筑需求并收集相关的地震资料,充分分析综合因素并作出评价,应该做到趋利避害,而这些前期工作对后期建设都有很重要的作用。其次,要保证建筑物自身的地震灾害防御功能提高土木建筑自身的结构强度及刚度和稳定性。在土木建筑结构设计时应该从简设计,遇到不规则构造时应该采用合理加强措施。在主要承力部位也需要采用合理加强措施,并且充分考虑到使用抗震结构来提高土木建筑结构的抗震性能,非承力结构可以以减轻体积和成本为目的来设计。

  3.3 合理利用隔震消能减震的原理与结构

  从已有的科学依据得知,隔震体系能够减弱地震对结构产生的影响,它是将结构的自振周期变长而实现的。在进行减震结构设计过程中,应充分利用各种地震发生实际案例。已有事实证明土木建筑在使用了隔震体系后对地震的损害抵抗作用有明显提高。隔震体系采用了大量的橡胶隔震支座和阻尼装置,这样的隔震体系具有很长结构自振周期,从而减少水平地震作用,可以有效达到预期的防震效果。

  3.4 抗震结构设计人才专业化

  在进行抗震结构体系设计时,需要专业型人才充分利用专业知识对抗震结构进行设计,这样才能花费更少的精力及成本。由此需要土木建筑企业与各高校展开合作型教学培养,给专业型人才提升知识的同时还能让他们提高动手能力,而采用这种多样化培训方式,不仅能够丰富他们的专业知识,还能让一些有着极强主观能力的抗震结构设计人才直接进入土木建筑企业。

  结论

  一般来说,抗震性能在土木工程结构性能方面有着举足轻重的地位,抗震性能的好坏直接决定了土木建筑的整体性能和使用寿命的长短,所以土木建筑的抗震性设计在其设计中尤为重要。在土木建筑抗震性设计过程中,设计者不仅需要遵循合理的建筑原则,而且需要满足建筑美学,这样才能保证了土木建筑的各项性能和土木建筑完整性,又能给人们建筑美感。设计者在进行详细设计时需要保持细致严谨的态度,必须时刻具有工程责任心,从而设计出符合实际施工要求的设计图,为将来人们的生命财产安全打下最牢固的基础。

  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).
  [2]王成蔼.土木工程结构设计中如何考虑抗震问题[J].城市建设理论研究:电子版,2017(10):117-118.

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