土木建筑工程設計要點探究
時間:2022-07-22 08:40:56
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[摘要]本文主要以地震災害為例,著重對土木工程抗震現狀進行分析研究,并且結合實際工程事例,闡述土木工程抗震設計中的要點,確保土木工程抗震性得到進一步提升,從而避免結構失去平衡的情況發生,希望給相關設計人員提供有效參考。
[關鍵詞]土木建筑工程;地震;抗震設計
1建筑工程的抗震設計理念
根據我國的建筑抗震設計的相關規范來看,對建筑抗震設計有著明確的要求,通俗來講就是“三個標準、兩個階段”[1]。其中,三個標準是指,對于小型地震,建筑物不會出現破壞;對于重型地震,建筑物可以進行修復;對于大型地震,建筑物不會出現坍塌,兩個階段是指,當地震強度小于該地區抗震防裂的標準時,建筑結構會發生彈性變形,但是并不影響其正常使用,這就說明在地震的條件下,建筑結構的彈性變形范圍在允許變形的數值范圍內;而當地震強度靠近該地區抗震設裂標準時,此時的建筑結構會逐漸進入非彈性變形階段,建筑物就會出現嚴重的損壞,經過合理維修后,再次投入建筑工程項目中。
2土木建筑工程中抗震設計的要點
2.1選擇合理的建筑工程體系。要想實現建筑整體協調性的提升,必須要求設計人員選擇合理的工程體系,具體表現為以下兩點:首先,提升建筑體系的穩定性,其次是考慮建筑體系的適應性,在達到建筑物彈性改變的基礎上,確保建筑物能夠更好的抵擋地震災害所帶來的巨大沖擊力。在土木工程抗震設計中,對于建筑物的設計,設計人員要在建筑物的內部安插合理的隔離裝置,可以起到良好的減震效果,如果發生地震,沖擊力會沿著建筑物從下到上進行傳遞,這就對土木工程的結構平穩性造成較大影響,而將隔離裝置安插在建筑物的內部,可以有效抑制地震沖擊力的傳遞過程。這種方法在高層建筑物中運用較少,多適用于多層建筑結構的設計中[2]。此外,設計人員要結合地基的內在結構性質,合理選擇地基的型號,在有些高層建筑或者是超高層建筑工程中,限于其地下管線過多,分布的范圍又比較廣,這就需要設計人員結合管線的與工作特點進行合理配置,在確保地基內部結構安全可靠的基礎上逐漸提高土木工程的抗震能力,避免地震事故頻繁發生。同時,設計人員也要做好土木工程的平面設置工作,因為高層建筑結構較為復雜,整體的格局也不一樣,設計者要根據工程的力學特性,預算出運轉剛度,并嚴格按照樓層結構進行水平位移。2.2適當提升建筑物抗震設計等級。在土木工程建設中,如果設計的抗震等級不合理,在一定程度上會降低抗震的性能,因此,為了能夠有效提升土木工程建筑的抗震性能,結構設計者要適當合理的提高抗震設計等級,避免工程形態出現扭曲、變形以及凹陷等情況。比如,在一些高層建筑的工程中,結構設計者要借助計算機網絡技術對其進行全方位分析,根據工程的剛度,準確計算出工程結構發生位移的數據,且在高層建筑工程項目中,設計者還要對建筑的形態進行不斷規整,遵守有關的建筑規范,對建筑工程剛度實行有效判斷,確保建筑物的扭轉位移保持在1.1到1.3之間。此外,剪力墻和簡體梁之間要遵循以下要求:第一,當建筑物的跨高比例不超過2時,需進行配置交叉暗撐,第二,當跨高比例不超過1時,可以進行交叉暗撐。地震災害發生的主要因素是地殼運行,為了保證工程建設項目內部的結構更具有合理性,設計人員要仔細分析區域的地質勘查數據,并且結合區域的地質環境特征,準確無誤的判斷出地殼運行的趨勢,探究地震方。此外,要保證建筑工程內部結構格局和地震的方向是處于垂直狀態的,這樣可以有效降低地震對土木工程項目的不利影響。2.3加強對建筑結構分配的設計。要想實現建筑工程抗震性得到有效提升,設計者就要對土木工程的結構進行合理分配,促使土木工程結構更加穩定,促進建筑物結構不斷平衡。在建筑工程設計初期,設計者要結合實際的工程情況,從全方位進行考慮,保證建筑物的各個內部結構具有極強的延伸性能,還可以提升抗剪性能。同時,選擇塑性變形結構,對于提升建筑工程的抗震性能具有一定的促進作用。此外,在土木工程建筑物的梁、柱節點方面,為了更好的提升其抗震性能,設計者要充分考慮到鋼筋結構的抗震性能,并且重視鋼筋的承受程度和延伸性能驗視工作。在此過程中,要遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件”的設計理念,增強土木建筑工程的抗震設計結構,嚴格把控好柱的軸壓比例,其中包括柱子的截面尺寸,完善節點的構造,從而保證節點抗震性能夠有效提高。2.4合理設置抗震防線。抗震防線的合理設置,可以從根本上保證土木建筑工程的完整性,能夠進一步提高其抗震性能,這一過程具體的工作原理如下:在地震發生的基礎上,確保延伸性能較好的建筑內部結構構件能夠最大程度發揮其良好的抗震作用。在抵擋地震的過程中,當第一道抗震防線發生損壞時,其余的抗震防線才會受到損壞,因此,在抗震設計中,設計者要盡可能多的設置抗震防線。除此之外,要嚴格控制土木工程材料的質量,不僅要滿足土木工程項目整體的機構性抗震性能,還要避免工程項目內部結構失去穩定的現象發生,在選取土木工程施工的材料中,要盡量使用抗震效果好的施工材料,且合理科學的將先進的施工工藝引入到施工現場,從而防止地震事故發生,保證土木工程建筑的安全可靠性。
3結語
綜上所述,通過采用合理科學的建筑工程體系,適當提高建筑物的抗震設計等級、增強對設計結構的合理配置設計以及妥善安插抗震防線等等,確保土木工程項目的抗震性能得到切實提高,防止土木工程建筑項目再次發生結構失穩的現象。同時,作為一名建筑工程的設計人員,要不斷更新自己的設計理念,發展和創新技術手段,與時俱進,提升自己的專業素養以及專業知識,豐富設計內容。還要利用有限時間學量的抗震設計知識,并且遵守相關的規范要求,確保土木工程建設的抗震性能實現全面提高。
參考文獻
[1]李明昊.土木工程建筑中大體積混凝土結構的施工技術探討[J/OL].當代化工研究,2019(04):193-194[2019-04-16]
[2]向丹.研究土木建筑工程設計中的抗震設計要點[J].居舍,2019(09):103.
作者:仲夏 任若璇 丁瑞霖 張慶耀 郭家昊 單位:青島理工大學土木工程專業
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