閆華香
摘要:地震是常見的自然災害,是地殼運動一定程度產(chǎn)生的劇烈地質(zhì)變化,地震會對人們的生活穩(wěn)定性與安全產(chǎn)生極大的影響。根據(jù)相關資料顯示地震自然災害發(fā)生次數(shù)多,并且波及范圍較廣,會給人們帶來難以挽回的經(jīng)濟損失。建筑物會在地震中大面積坍塌,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失,所以要想促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須充分重視土木工程設計中的抗震結構。本文展開對土木工程結構設計中抗震問題的分析,以進一步助力于土木工程結構設計抗震性能的提高。
關鍵詞:土木工程;結構設計;抗震問題
引言
隨著國家經(jīng)濟發(fā)展水平的穩(wěn)步提升,人們對建筑工程中土木工程結構設計質(zhì)量的關注度越來越高。由于地震災害對人們生命財產(chǎn)安全會產(chǎn)生嚴重威脅,因而希望能夠通過高質(zhì)量的土木工程結構設計來提升抗震效果?;诖?,相關人員在對建設工程進行設計研究時,一定要注重于對抗震技術的探究,以此來確保發(fā)生地震災害時,建筑工程能夠具備較強的防震性能,繼而為人們的生命財產(chǎn)安全提供有力保障。
1土木工程結構設計中抗震的重要性
近些年,地質(zhì)狀況變化時有發(fā)生,自然災害發(fā)生頻率提高,尤其是地震災害所造成的傷亡損失連年增加。地震災害的發(fā)生會導致房屋傾倒、建筑物嚴重破壞、河壩決堤、橋梁坍塌等。如果地震災害比較嚴重,地面也會遭受毀損,引起塌陷、斷裂、滑坡、泥石流等災害。許多臨海國家在遭遇地震災害時還會伴隨引發(fā)海嘯,造成不可磨滅的影響。由于各地區(qū)地質(zhì)狀況不同,地震發(fā)生頻率是存在差異化的。以我國為例,四川等地的地勢特殊,西部高東部低,地形非常復雜,以盆地、高原、山地、丘陵等地形為主,地震災害發(fā)生概率比其他地區(qū)要高得多,2008年5月12日的地震波及多個省市區(qū)域。針對這些地區(qū)要重視土木結構的抗震設計,盡量降低當?shù)胤课萁ㄖ锸軗p程度。通過抗震設計務必使房屋建筑物等達到下述標準:歷經(jīng)低級地震災害時,房屋建筑物不會有所毀損;發(fā)生中級地震災害時,建筑物毀損性較小;發(fā)生高級地震時,最大化減輕災害對橋梁、建筑物等的毀損,降低坍塌的發(fā)生幾率[1]。
2土木工程結構抗震設計存在的問題
2.1選擇施工場地問題
在進行土木工程抗震設計工作的過程中,準確選擇施工場地是相當重要的。進行土木工程施工時,想要保證土木工程結構設計能夠發(fā)揮出最大效能,施工單位一定要通過實地勘測來進行嚴格篩選,確保其所選取的施工場地,能夠保護工程結構的穩(wěn)定性。在地震災害來臨時,給建筑物造成的損害不只是超強的能量沖擊,也會給土木工程結構帶來很大的破壞性,而致使土木工程結構嚴重受損的重要因素之一,就是未選擇到正確的施工場地,例如建筑單位所選擇的施工場地存有土質(zhì)過于松軟,又或是容易產(chǎn)生液化,存有這些問題的場地是不能用來進行建筑施工的。如果在實際建筑過程中可能會因為某些因素無法避免繞過這些問題場地,那么就要求土木工程設計工作人員要進行實地調(diào)查和綜合考慮,制定有效方法對存在問題的場地進行強化,如此一來就將有助于促使土木工程整體結構的穩(wěn)定性得到提升[2]。
2.2結構規(guī)則性問題
結構規(guī)則性主要體現(xiàn)在工程主體抗側力結構上。工程設計人員可從以下幾點進行考量:其一,工程主體抗側力架構設計中,兩大主軸方向剛度要盡可能接近,主體抗側力架構變形特性設計也要最大化接近。其二,工程主體抗側力架構變化要均衡,以避免源頭處出現(xiàn)突發(fā)狀況。其三,工程主體抗側力架構平面設計中,主軸方向每一片抗側力架構剛度都要做到盡量均衡,中心位置與附近架構的剛韌度也需盡量均衡,這樣可有效降低變形的發(fā)生概率。
2.3工程結構體系問題
目前土木工程結構體系特性大體有以下幾點:其一,土木工程結構體系需自源頭處防控束縛工程總體穩(wěn)定性能的諸多元素,所以工程設計人員必須考量周全,重點考量一些因結構受損而對工程抗震性造成影響的問題。其二,要確保土木工程總體結構的性能良好,工程設計人員務必要和現(xiàn)場施工人員加強溝通和交流,給出明確的簡圖、地震能量傳播訊息等,令現(xiàn)場施工者完全理解設計意圖和思路,以提高工程架構的抗震性能。其三,結構體系要具備三項能力,即實現(xiàn)實際應用訴求的承載力、超強的變形力、抵消對沖地震能量的能力。所以,設計人員需加大對鋼筋混凝土結構的利用度,以其承載能力、變形及能量傳送能力來優(yōu)化和提高建筑工程的抗震能力。其四,工程結構體系的剛度、強度要適中,如此方可實現(xiàn)應力、塑性力的最大集中,防止出現(xiàn)因為工程架構局部不穩(wěn)而引發(fā)的整體質(zhì)量下降問題。
3土木工程結構設計中提升抗震性能的有效對策
3.1嚴格選擇施工場地
相關工作者在進行土木工程結構設計時,首先要進行實地勘測,通過 現(xiàn)場調(diào)查來掌握和了解場地的實際情況,并確認是否能夠符合開發(fā)建設要求,最終確認適合做抗震場地,即可開展下一環(huán)節(jié)。此外,在進行施工建設時,對于那些易發(fā)生液化和塌陷等問題的危險位置,要盡量規(guī)避,而對于那些繞不開的施工位置,就要提升建筑主體結構的抗震能力,以此來確保建筑物能夠達到建筑要求[3]。
3.2提高土木工程抗震結構合理性
建筑的抗震程度需要依靠土木工程結構來實現(xiàn)抗震的能量轉化,從而減輕地震所帶來的破壞力,所以土木工程抗震結構在設計的過程當中,必須充分的重視地震的影響力。并且考慮到地震時的破壞程度,合理的設計土木工程抗震的原理,使結構能夠更加具有穩(wěn)定性。優(yōu)良的建筑結構在地震來臨時能夠具有抗震性能,所以結構在設計的過程當中應該雙向固定,使大梁與支柱與墻體能夠在同一水平線上。當?shù)卣饋砼R之際,能夠有效地提高抗震的強度。大梁在設計的過程當中應該遵守弱梁原則,使各個墻體能夠增加承受能力,從而在抗震的過程當中取得良好的效果。
3.3使用特殊的防震材料
通過對不同區(qū)域的地震強度和地震范圍進行測試得知,當?shù)卣饋砼R時,土木工程結構的抗震效果與建筑本身的材料有直接關聯(lián),所以為了整體提高土木工程結構的抗震性能,在進行結構建造時,首先要選擇具有良好抗震能力的材料。之后在對抗震材料進行使用前,要打好地基,提高基礎建筑的穩(wěn)定,降低因地震而造成的損壞風險。對于比較小型的地震,只要保證底層建筑的粘土和砂子混合比例適中,就可以提前對地震進行緩沖,對地震能量進行釋放。隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步,也隨著建筑領域技術的不斷提高,建筑團隊通常采取新型的處理方法,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濃度的瀝青,當這種材料與砂子和粘土充分混合后,能夠起到更高的減震效果。同時,在進行墻體建筑材料選擇時,盡量使用高密度輕型建筑材料。這種材料可以減輕因地震能量造成的晃動幅度,又可以避免因地震造成破壞而導致的二次傷害問題[4]。
結束語:震性能對土木工程結構而言意義重大,抗震性能決定了建筑項目的總體性能及其使用壽命。在土木工程結構設計中要遵守合理、科學的準則,在確保其性能的同時盡量做到美觀、簡潔,并注重場地、防震材料等選擇,以抗震等級為參考,全方位提升抗震能力。
參考文獻:
[1]劉鑫,謝垚.土木工程建筑結構設計中的問題及策略探討[J].居舍,2019(2):18.
[2]尚天龍,鐘春玲.土木工程結構設計中的抗震問題[J].長春師范大學學報,2020,39(08):19-22.
[3]李永紅.土木工程結構中的抗震問題分析[J].建材與裝飾,2020(04):90-91.
[4]邱虎.土木工程結構設計中對抗震問題的分析[J].建筑技術開發(fā),2019,46(14):9-10.