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摘要:在地震发生的过程中,产生的冲击波会对建筑物的各部分结构产生一定程度的破坏作用。因此,随着科学技术水平的不断发展,土木工程结构设计中的抗震性已逐渐成为工程质量的评价标准之一。在土木工程施工前,需要收集大量地震灾害的数据并对其进行统计与分析,从而提升抗震计算的精确度与准确度。本文就土木工程结构设计中的抗震问题进行了深入的研究。
关键词:土木工程结构设计抗震
前言
目前人类对于地震还没有科学的预报体系,因此在地震无法预测的情况下,只有尽可能使土木结构建筑设计对地震具有一定的抵抗力,才可以最大限度的减小地震对生命财产的危害,早期土木工程建筑在其设计之初没有考虑抗震因素;或者有的将抗震因素囊括设计中,但是由于年久失修或者所在地基土质强度的减弱而造成建筑物和土木结构在地震中的毁坏,因此加强土木工程建筑结构设计初期抗震性,对其以后长期使用有着积极的作用。
1土木结构设计中抗震要求概况
众所周知,地震的发生具有很强的随机性和瞬时性,即使最精密的测量仪器也不可能精确的预报地震的到来,土木工程建筑设计的预案是建筑物的建设基本框架,在地震时其自身的结构会出现无法计算的形变。因此,在土木工程结构设计中加强抗震性的环节中,要根据土木结构抗震理论和土木结构设计抗震的实际经验,来对土木结构的抗震能力及反应状况进行分析,土木结构设计人员要根据土木结构的毁坏过程灵活的创新抗震设计方法,各个击破的解决土木结构设计所出现的一系列问题,在设计过程中不仅要考虑土木结构的整体布局,还要兼顾衔接位置的构造,以达到从根本上提高土木结构的抗震性能。
2抗震概念设计主要原则
2.1形状简练原则。
首先,在进行抗震设计时应尽可能保证土木工程结构的精简程度,使其简单明了,并且可以简单的计算土木结构各构件的受力情况,进而保障抗震设计的精确性。除此之外,简单地建构外形可以最大程度的降低地震队建筑物的损害。消除土木工程结构的薄弱环节,进一步提高土木工程结构的整体性,提高其抗震性能。
2.2竖向设计的均匀性。
竖向结构的设计是土木工程结构抗震设计的重要内容。在进行竖向设计时,对建筑的横隔层进行设计时,要准确掌握建筑横隔层的上下比例,并要求收进建筑横隔层的竖向尺寸,保证分隔层的称重均匀,并且符合相关标准的要求,因此要认真分析竖向受力。除此之外,在开设洞口时要保证洞口的整齐性和规则性,进一步提高加强土木工程结构整体的强度及刚度。保证建筑结构在遭受突然歪理袭击以及刚度突然变化时,建筑结构不会扭曲变形。此外,还应高确保建筑结构的延性和刚性,这就要求相同层面的支柱与其他连接结构的刚性保持一致,只有刚度保持均衡,才能提高结构的延展性,保证土木工程结构的抗震性能。当进行填充墙设置时,要保证墙柱分类,然后合理设置防震缝。
2.3整体设计的合理性。
在进行土木工程整体结构设计时要确保设计的科学合理。进行基础设计时应严格按照建筑要求进行,避免出现因设计不合理而造成的建筑结构强度、刚度不达标的现象,并且要保证连接上不构件的可靠性以及稳定性。在确定基础、楼盖基础、柱体以及盖板的位置时应确保各部件之间的连接足够牢固,并且进一步增强土木工程结构竖向和水平方向的抗震性能达标,保证结果整体的刚度和抗力。
2.4规划结构的合理整齐原则。
为了确保建筑结构的整体布局在进行结构规划时应遵循合理整齐的原则。这就要求结构规则的外形与他的立体刚度对称协调,不断增强建筑结构的抗侧力。可以有效提高土木工程结构的均匀抵御外力,防止出现中心偏离现,进一步提高建筑工程的抗震性能,保证工程质量。
3土木工程建筑的主要抗震措施
土木工程的抗震设计,指的是对建筑的地基进行特殊的处理,对建筑的不同结点设置抗震措施,对建筑的薄软部分进行防震处理。在本文中,笔者根据土木工程建筑中抗震技术类型,并且结合大量的资料,提出了几点具体的土木工程建筑的抗震措施,笔者根据技术方向的不同,对防震措施进行了以下几点的分类。
3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料
使用隔震材料对土木工程建筑进行隔震处理,指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理,降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中,主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等,在一定的程度上降低了地震的负面影响。近年来,随着我国在建筑事业上不断加大投资,有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展,就比如在建筑地基处铺上一层沥青,减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏,墙体等等材料的选用上,尽可能的选取材质比较轻的材料,降低地震来临时的危害。
3.2在建筑物的结点处设置隔震装置
在土木工程关键的结点处设置特殊的隔震材料,降低地震来临时的危害。地震在发生的时候,能量是呈不断上升趋势的,会从建筑的底部传递到建筑的顶部。而在建筑物的结点上,设置隔震装置,对极大的影响地震能量的传递效率,但是这种隔震装置不适合高层建筑使用,因为高层建筑使用这种装置会加强楼层的自震周期,起到的效果不大,所以这种在建筑的结点处设置的隔震措施只适合一些楼层数少或者高度比较低的建筑。这种隔震措施在组成上也比较简单,橡胶垫与混合隔震措施是比较常见的材料,隔震方法主要有摩擦隔震、粘性隔震、设置隔震支座等等,其中隔震支座能够稳定的支撑建筑物,并且具有一定的自我恢复力,在地震能量吸收上起到的作用比较大。
3.3土木工程建筑的设计走向
地壳运动是地震产生的主要原因之一,地震的发生与当地的地质结构有很大的关系。所以施工单位在选择建筑地址的时候,一定要对当地的地质环境进行考察,并且通过计算分析出当地震发生时的可能走向,使建筑物的走向尽可能与地震的走向垂直。通过对汶川和玉树地震的研究显示,倒塌的建筑物中,与地震走向平行的较多,这就证明了与地震走向平行的建筑在地震发生时损害的程度比较大。
结束语
在抗震设计过程中数值设计同样发挥着重要的作用。概念设计可以为数值设计提供优秀的设计条件,可以结合计算过程得出精确的数据,找出地震发生时对土木工程结构造成的危害。因此,为了进一步提高土木工程结构抗震设计的能力,就应合理有效的在抗震设计过程中将数值设计与概念设计结合起来,进一步提高建筑工程的抗震性能。
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