呂豪杰
摘? ? 要:在我國,建筑行業(yè)一直為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了較大的支撐,但是面對日益復(fù)雜的社會(huì)環(huán)境,建筑行業(yè)如何更好的發(fā)展備受關(guān)注,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證建筑安全的重要環(huán)節(jié),但當(dāng)前相關(guān)工作中,仍然存在一些問題,導(dǎo)致我們工程質(zhì)量存在一些問題,建筑物的抗震性能是其質(zhì)量評估體系中的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn),因此我們需要投入更多的研究,研究如何提升土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能。
關(guān)鍵詞:土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震性能
1? 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中影響抗震能力的因素
1.1? 建設(shè)場地選擇
建設(shè)場地是土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能影響最大的因素之一,因此在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注重對建設(shè)場地的合理選擇,這對提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能有著較大的幫助。在選擇的過程中主要應(yīng)當(dāng)注意兩點(diǎn)情況:①需要確保所選建筑地基處于平穩(wěn)狀態(tài),避免在地震作用下遭到較為嚴(yán)重的破壞;②選擇位置應(yīng)盡量平坦開闊,避開斷層、可能引起滑坡的地帶。
1.2? 結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)
土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,選用的材料和結(jié)構(gòu)體系不同,表現(xiàn)出來的抗震性能也會(huì)有著較大的差異。在當(dāng)前的土木工程結(jié)構(gòu)之中,主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在的缺點(diǎn)也較為明顯,結(jié)構(gòu)自重大,混凝土抗拉強(qiáng)度低等因素。因此設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)采用性能更好的材料和結(jié)構(gòu)體系,提高抗震性能。
1.3? 建筑高度因素
建筑高度也是影響土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的主要因素之一,因此在設(shè)計(jì)中需要結(jié)合實(shí)際情況控制土木工程結(jié)構(gòu)的高度,提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。從當(dāng)前地震中建筑物的實(shí)際表現(xiàn)形式來看,往往建筑物的高度越高,在地震作用下越容易遭到破壞,其自身的穩(wěn)定性不能夠很好的抵抗地震帶來的沖擊力。因此,在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中需要結(jié)合場地環(huán)境設(shè)定科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)高度。
1.4? 材料的選擇
不同的材料在結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)會(huì)取得不同的效果,建筑材料本身要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。我國普遍的土木工程建筑都使用鋼筋混凝土作為建筑材料,但這一材料的韌性較低,所以在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)一般不選擇鋼筋混凝土作為原料,而是選擇具有較強(qiáng)韌性的鋼材作為抗震建筑材料。在材料的選擇上要堅(jiān)持科學(xué)、實(shí)用和有效的原則,確保建筑結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到抗震設(shè)計(jì)中承載能力和剛度的目標(biāo)要求。
2? 土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需遵循的原則
2.1? ?結(jié)構(gòu)體型簡單化
對于體型復(fù)雜的建筑,一旦地震發(fā)生,其受力情況會(huì)十分復(fù)雜,所存在的薄弱之處也就會(huì)越多,十分不利于建筑的穩(wěn)定性。并且,復(fù)雜的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)者也難以對其受力情況進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,也就難以保障建筑的抗震能力,更是難以評估建筑的可靠性。因此設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)盡可能地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡單化,并在此基礎(chǔ)上對其受力情況進(jìn)行精確地計(jì)算,解決其中的薄弱環(huán)節(jié),以此來提升土木建筑工程抗震性能,增加其在地震環(huán)境中的穩(wěn)定性及安全性。
2.2? ?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)化
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)化是保證建筑抗震性能的關(guān)鍵因素。因此,設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能準(zhǔn)確的確定地震荷載,合理地進(jìn)行設(shè)計(jì),保證建筑物在地震中的穩(wěn)定性。并且應(yīng)當(dāng)具有整體觀念,從土木工程結(jié)構(gòu)的整體對其抗震進(jìn)行考慮,確保結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠具有足夠的抗震能力,尤其是對于結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和薄弱部位,更應(yīng)當(dāng)保障其安全性,避免出現(xiàn)由于局部破壞而影響整個(gè)結(jié)構(gòu)安全。
3? 土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)方案
3.1? 設(shè)置多道抗震防線
要優(yōu)化土木工程的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)就要設(shè)置多道抗震防線來減少地震的沖擊力和破壞力,能夠有效提高建筑整體的穩(wěn)定性和抗震性。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),具有較好的延展性的部件會(huì)發(fā)揮較大的抗震作用,所以第一道抗震防線一定要以良好延性為基礎(chǔ),利用結(jié)構(gòu)塑性吸收大部分地震力??拐鹪O(shè)計(jì)要遵循多層級性和完善性的原則,當(dāng)設(shè)置地震防線時(shí)要確保每一個(gè)構(gòu)件都發(fā)揮到自身的效能來保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完整,對各個(gè)連接點(diǎn)進(jìn)行著重保護(hù)。
3.2? 加強(qiáng)隔震以及消能減震設(shè)計(jì)
土木工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)需要使用隔震材料減緩地震發(fā)生時(shí)的沖擊波,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)沖擊波帶來的能量不斷從結(jié)構(gòu)底部傳達(dá)到頂部,一旦傳遞的能量超過結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力結(jié)構(gòu)就會(huì)崩塌,如果在連接點(diǎn)上使用隔震材料作為隔震裝置,減緩地震帶來的沖擊波能量,就會(huì)有效的提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。利用橡膠墊和隔震材料來增強(qiáng)摩擦和粘性,較好延性的建筑材料可以作為抗震和消能減震的構(gòu)件,例如某些橋梁上使用了新型耗能減震裝置,利用隔震支座來起到對建筑物的支撐作用和恢復(fù)能力,吸收部分地震能量。
3.3? 選擇合適的建造場地
場地的選擇是影響土木工程抗震能力的重要因素,所以設(shè)計(jì)時(shí)要考慮建筑場地的實(shí)際情況,實(shí)地考察場地的地基情況并作調(diào)研,如果土木工程的地基不夠平穩(wěn)就會(huì)帶來較大的安全隱患。除了地基的穩(wěn)定性之外還要保證場地較為平坦和開闊,從而提高了土木工程結(jié)構(gòu)的抗震能力。
4? 結(jié)束語
總之,結(jié)合近幾年我國的地震發(fā)生情況可知,這一自然災(zāi)害的發(fā)生頻率較高且由于房屋的抗震性差已經(jīng)造成較為嚴(yán)重的后果,在此基礎(chǔ)上土木工程建筑的抗震性逐漸成為了人們普遍關(guān)注的一個(gè)重要問題。因此,在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)以整體性原則為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合建筑的具體情況盡可能地提升其抗震性能,以提高人類所居住及使用建筑的安全及穩(wěn)定性,減少由地震帶來的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。
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