土木工程结构设计中的抗震问题

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年6期   作者:汪海东
[导读] 近年来,随着建筑行业的快速发展,高层建筑的规模越来越大,土木工程中高层混凝土建筑的抗震问题也成为人们关注的重点之一。

        汪海东
        广州市正构建筑科技有限公司,广东 广州 510062
        摘要:近年来,随着建筑行业的快速发展,高层建筑的规模越来越大,土木工程中高层混凝土建筑的抗震问题也成为人们关注的重点之一。在混凝土抗震结构的设计中,建筑者需要根据现有高层建筑中存在的具体问题,有目标的规划、设计出符合抗震要求的建筑,满足人们的需求。
        关键词:土木工程;结构设计;抗震
        引言
        当前我国建筑行业不断发展,进一步推动了建筑工程项目数量的有效增加。为了有效避免建筑项目在地震中存在大面积的坍塌情况,减少由于地震带来的人身财产安全以及经济损失在土木工程结构设计过程中必须充分重视抗震结构设计,这也是建筑工程项目中的基础工程。在未来发展过程中加强建筑物抗震技术研究以及开发力度,才能够有效降低建筑物在地震中存在的各项安全隐患。
        1土木工程结构抗震设计的基本原则
        1.1整体性
        土木工程设计师要明确结构设计的根本目的就是提高工程建筑抵抗震灾影响的能力作用,这种抵抗性能必须是整体性的,而不能局限在结构部分区域上。所以要从整体结构把握入手,科学合理的设计规划工程结构,保证布局合理能够将不同结构之间联系到一起,增强相互的统一性和协调性,达到满足抗震需求的目的。
        1.2简单性
        实践证明,越是简单化的土木工程结构设计具有越强的抗震性能。这主要是因为设计简单化可以清晰准确的计算力学数据,提高设计工作在结构平衡性上的控制能力,避免由于太多复杂的设计影响对结构细节上的处理,反而造成整体结构抗震性能的缺失情况出现。设计人员遵循简单性设计原则,最大限度的控制震灾影响,以免造成更多建筑损害以及人员生命财产损失。
        1.3抵抗性
        众所周知,地震是一种破坏性极大的自然灾害,这种巨大损害也体现在建筑结构上。所以一直以来如何提高土木工程结构抗震设计水平都是设计人员的要点问题,也是社会各界高度关注的一个热点话题。这就要求设计人员要综合考虑结构的力学特征,利用结构设计提高整体平衡性,从而让建筑可以具备更高的震灾抵抗能力,发挥出土木工程结构抗震的意义和功能作用。
        2土木工程结构抗震设计存在的问题
        2.1施工场地筛选问题
        施工场地的筛选是土木工程结构抗震设计工作中一大重要问题。在土木工程施工中,要确保土木工程结构设计的高效性,建设方必须择取对工程结构稳定性有益的位置,因为地震灾害对建筑物的毁损不仅仅具有较大的能量冲击,而且会毁损土木工程结构,造成后者的一大重要根源在于施工场地选择失误,比如土质偏松软或者极易液化等位置均不应用作建设用地。倘若现实工程施工创建当中由于特殊情况无法避开这些位置,那么土木工程设计者必须要加强考量,对这些位置进行加固,在一定程度上增强土木工程总体架构的平稳性。
        2.2材料选择
        不同的施工材料,也会使得土木工程结构中抗震结构产生不同效果,如果建筑施工材料具有较高的强度,那么,在遇到地震灾害时,不会轻易的发生结构变形,从而能降低建筑结构坍塌现象的发生。现阶段,我国在土木工程建设施工过程中,钢筋混凝土是常用的建筑材料,但这种建筑施工材料具有较低的硬度和韧性,在发生地震灾害时,容易发生弯曲现象、侧移现象、变形现象。
        2.3结构体系不合理
        合理的建筑形体、布置是结构抗震设计的重点。建筑的平面、立面应简单且对称。

根据震害研究表明:简单对称布置的建筑在地震时相对不容易遭到破坏,因为这样的结构容易通过计算并得出相对准确的地震时的反应,而且更容易采取规范合理的抗震构造措施,并且在施工过程中容易对细部进行处理。由于现在很多甲方及设计师过分最求造型奇特,导致结构体系不合理、不规则。“规则”的概念包括建筑的形体尺寸,以及结构的竖向抗侧力构件的布置、结构的质量分布等诸多控制因素。要达到“规则”的实际体现,则需要建筑、结构专业以及其他相关配套专业的互相配合与协调,通过不断优化与调整,才能最终提高建筑的抗震性能。土木工程结构设计中如果不注重合理布置结构体系,结构设计不合理,安全性达不到各项标准要求,抗震性能将会受到严重影响。
        3优化土木工程结构抗震设计的有效措施
        3.1严谨选址,避免工程受到场地隐患影响
        地质活动状况、自然环境条件等都是影响土木工程使用寿命和建设质量的重要因素,因此设计人员要严谨工程选址工作。全方位的考虑工程地址活动实际情况和变化趋势,到工程现场勘察土地结构、土壤状况、周边自然环境条件等,分析这些影响因素,结合调研分析结果,秉持认真严肃的科学态度来选择工程最为适宜的建设地址,从而避免工程建筑受到场地隐患影响,降低其稳定性和结构抗震性能。在选择建设地址时不可选择地震频发地区、滑坡频发地区、地质断层带的地区来建设工程,要尽可能在有益于抗震的地段来建设工程,从而增强工程结构天然的抗震性能和稳定性能,让建筑得以在基地坚固、开阔平坦的地段上更好的利用这些优质资源,提高工程结构牢固性,使工程在面对震灾时能够降低破坏程度和速度,有充足时间进行赈灾补救工作。
        3.2使用特殊的防震材料
        通过对不同区域的地震强度和地震范围进行测试得知,当地震来临时,土木工程结构的抗震效果与建筑本身的材料有直接关联,所以为了整体提高土木工程结构的抗震性能,在进行结构建造时,首先要选择具有良好抗震能力的材料。之后在对抗震材料进行使用前,要打好地基,提高基础建筑的稳定,降低因地震而造成的损坏风险。对于比较小型的地震,只要保证底层建筑的粘土和砂子混合比例适中,就可以提前对地震进行缓冲,对地震能量进行释放。随着科学技术的不断发展和进步,也随着建筑领域技术的不断提高,建筑团队通常采取新型的处理方法,使原有的建筑具有更高的抗震性能。比如:在地基材料中添加一定浓度的沥青,当这种材料与砂子和粘土充分混合后,能够起到更高的减震效果。同时,在进行墙体建筑材料选择时,尽量使用高密度轻型建筑材料。这种材料可以减轻因地震能量造成的晃动幅度,又可以避免因地震造成破坏而导致的二次伤害问题。
        3.3采取合理的结构体系
        通俗的讲,工程结构设计中如果要想提高建筑物地震灾害的防御能力,就需要强化结构自身防御功能,使其保持足够的刚度、稳定性。在建筑设计阶段,就应根据概念设计要求,确定好形体规则。不规则时则应采取加强措施,必要时进行专项论证。结构时对于结构体系,应做到计算体系简洁明确、地震作用要有合理的传递途径;应避免薄弱层的出现,不要因为薄弱部位破坏影响整体结构的抗震承载力;主体结构应具备良好的变形协调能力和地震时的耗能能力力。
        结语
        总之,通过结合实际,本文有效的总结了土木工程建设过程如何进行对其抗震结构进行设计,希望通过进一步阐述,能够有效的提高土木工程抗震设计水平,从而为土木工程建设工作可持续发展提供有效保证。
        参考文献
        [1]孙杰.探究土木工程结构设计中的抗震问题[J].四川水泥,2019(11):91.
        [2]张帆.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),2019(25):168.
        [3]辛桂芹.建筑工程结构设计中对抗震问题的分析[J].绿色环保建材,2020(04):88.
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        [5]田苗.探究土木工程结构设计中的抗震问题[J].科技创新与应用,2019(12):95-96.
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