【摘要】地震具有極強(qiáng)的破壞性且災(zāi)害的發(fā)生不可提前被預(yù)知,是當(dāng)前主要的自然災(zāi)害之一。地震引起地殼的劇烈震動(dòng)會(huì)對(duì)房屋建筑造成毀滅性的破壞,進(jìn)而影響人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。增強(qiáng)土木工程建筑結(jié)構(gòu)抗震性能,是當(dāng)前建筑工程在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需注意的方面?;诖?,本文將以土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要性及其設(shè)計(jì)原則為依據(jù),詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)方案的具體實(shí)施步驟,為我國(guó)土木工程建筑抗震性能的優(yōu)化工作盡一份綿薄之力。
【關(guān)鍵詞】土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震問(wèn)題;分析
在當(dāng)前土木工程的建設(shè)工作中,其抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已經(jīng)十分普遍。比起以往,我國(guó)建筑的抗震設(shè)計(jì)水平有了很大的提高。抗震設(shè)計(jì)指的是在工程建設(shè)時(shí)對(duì)建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),增強(qiáng)其抵御外力的能力。土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員要以過(guò)往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為依據(jù),對(duì)工程的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)做到細(xì)致的分析,優(yōu)化建筑的抗震結(jié)構(gòu)性能,提升建筑的工藝水準(zhǔn),為居民的生命財(cái)產(chǎn)提供安全保障。
1、土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的意義
抗震設(shè)計(jì)是進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到的環(huán)節(jié),其原因如下:①提高整體建筑抵御外力的能力。土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的初衷是提升建筑的抗震能力,通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使土木工程結(jié)構(gòu)能夠抵御一定外力的沖擊,使建筑更加穩(wěn)固安全;②一定程度上提升土木工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。土木工程建筑穩(wěn)固性差是造成其坍塌的主要原因之一,對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)能夠有效提升整體建筑的穩(wěn)固性,使其在一定的外力條件下不易坍塌,進(jìn)而提升整體建筑的抗震能力;③通過(guò)降低地震對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的影響,減少地震發(fā)生時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失。
2、土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能影響因素分析
通過(guò)加強(qiáng)地震性對(duì)建筑影響因素的控制,進(jìn)而提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能,是當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)主要采用的方式。下面將對(duì)當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的主要影響因素進(jìn)行闡釋分析。
2.1建設(shè)位置選擇
決定土木工程抗震性能設(shè)計(jì)優(yōu)劣的主要因素之一是其建設(shè)位置的選址。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量規(guī)避地震頻發(fā)的選址位置,從而在根本上杜絕地震對(duì)建筑的危害。在選址過(guò)程中應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①選址地基必須足夠平整穩(wěn)固,在地震外力的作用下能夠保持平穩(wěn),避免建筑未倒地基先塌。②應(yīng)盡量以平坦開(kāi)闊的地段為建設(shè)地點(diǎn),避免因地震引起的泥石流、斷層等災(zāi)害對(duì)建筑造成二次傷害,從而對(duì)地基的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響。
2.2結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)
土木工程抗震結(jié)構(gòu)所采用的材料和結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì),決定了抗震性能的狀況水平。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前土木工程最常用的工程結(jié)構(gòu),其在外力的作用下容易出現(xiàn)彎曲、側(cè)移等問(wèn)題是該結(jié)構(gòu)存在的一項(xiàng)明顯缺陷。因此要想使工程結(jié)構(gòu)具有更好的抗震性能,就要在施工過(guò)程中選則更好的建筑材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)整體的優(yōu)化。
2.3高度因素
建筑高度直接影響著土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能,因此在施工過(guò)程中盡量避免土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)高。從當(dāng)前地震對(duì)建筑影響結(jié)果來(lái)看,建筑物結(jié)構(gòu)的高度與地震造成的損失成正比關(guān)系,建筑結(jié)構(gòu)過(guò)高導(dǎo)致其穩(wěn)定性較差,進(jìn)而降低其抵御沖擊力的能力。因此在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要結(jié)合多種因素進(jìn)行充分考慮,使建筑的高度保持在合理的范圍之內(nèi)。
3、土木工程中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則
3.1整體的設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)性、合理性原則
科學(xué)、合理的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖是保證土木工程建設(shè)能夠有效實(shí)施的前提條件。在構(gòu)設(shè)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)圖時(shí),要綜合多種因素進(jìn)行考慮。保證建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)、合理,從而提升建筑的整體性能,降低地震發(fā)生時(shí)對(duì)建筑造成的不利影響。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要做到充分的考慮,建筑整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要做到周全細(xì)致,如樓蓋的設(shè)計(jì)、柱體與蓋板的位置等,任何細(xì)小的問(wèn)題都有可能成為影響工程的關(guān)鍵,不能有疏忽遺漏的地方。通過(guò)建立各個(gè)部件之間良好的對(duì)接關(guān)系,保證結(jié)構(gòu)中每個(gè)連接點(diǎn)發(fā)揮其應(yīng)有的作用,是提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵,是提升建筑整體性能的基礎(chǔ)。
3.2結(jié)構(gòu)應(yīng)以簡(jiǎn)單為主
刪繁就簡(jiǎn)是設(shè)計(jì)土木工程抗震結(jié)構(gòu)的首要原則。設(shè)計(jì)圖紙時(shí),在保證建筑整體結(jié)構(gòu)受重狀況良好的前提下,盡可能精簡(jiǎn)運(yùn)算程序,從而確保防震設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度,精簡(jiǎn)扼要的土木工程結(jié)構(gòu)能夠有效降低地震對(duì)建筑帶來(lái)的損害。
3.3結(jié)構(gòu)必須保持合理、整齊
布局結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是土木工程建設(shè)中的重要一環(huán)。保持建筑整體布局合理、結(jié)構(gòu)科學(xué)是土木工程結(jié)構(gòu)規(guī)劃中遵循的原則。通過(guò)協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)外形與其穩(wěn)固性,能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)整體抗壓能力,進(jìn)而提升建筑抗震能力。
4、土木工程結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化措施
4.1使用特殊的防震材料
防震材料能夠有效降低地震對(duì)建筑造成的損害,是當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最常用的抗震方式之一。經(jīng)過(guò)防震材料處理過(guò)的建筑,能夠增強(qiáng)其抵御外力的能力。以往的防震設(shè)計(jì)通常是在地基底部鋪設(shè)適量的沙子或黏土,來(lái)增強(qiáng)其抗震能力,而隨著設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新與研究,現(xiàn)在將瀝青代替沙子或黏土鋪設(shè)在地基上,取得的防震效果更佳。
4.2節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置防震裝置
當(dāng)今土木工程防震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,通常會(huì)在建筑關(guān)鍵位置安裝防震裝置,以期達(dá)到防震的效果。地震發(fā)生時(shí),其能量經(jīng)過(guò)建筑地基不斷向上傳遞,從而對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)造成危害。利用地震發(fā)生的原理,在其能量傳遞的關(guān)鍵位置安置防震裝置,進(jìn)而降低地震對(duì)建筑的危害。需要注意的是,防震裝置僅適用于建筑結(jié)構(gòu)較低的建筑。
4.3控制設(shè)計(jì)走向
地殼運(yùn)動(dòng)是引發(fā)地震的原因,其與地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著直接的關(guān)系。因此工程建設(shè)初期要做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘察工作。通過(guò)對(duì)該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的考察,掌握其地殼運(yùn)動(dòng)狀況,對(duì)地震發(fā)生的規(guī)律有所了解并判斷其走向,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)布局時(shí)應(yīng)與地震走向形成垂直關(guān)系,從而降低地震對(duì)建筑物的影響。
結(jié)論:
綜上所述,通過(guò)加強(qiáng)土木工程抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),提升土木工程建筑的整體抗震效果,使土木工程建筑的安全性達(dá)到合格的水準(zhǔn),從而有效保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)我國(guó)建筑部門(mén)而言,借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)與案例,通過(guò)深入的分析研究,結(jié)合土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的快速提升。
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作者簡(jiǎn)介:
何堉(1981.10-),男,漢族,四川廣元人,學(xué)士,工程師,廣元零八一建筑勘察設(shè)計(jì)院有限公司,四川廣元,研究方向:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。