探讨土木工程结构设计中的抗震设计

探讨土木工程结构设计中的抗震设计

广西南宁530000

摘要:建筑的抗震性能直接关系着建筑的质量,故而设计人员应积极编制完善的土木工程结构设计方案,尤其要重视抗震设计的科学性和合理性,以确保土木工程在受到地震作用后,体现出良好的结构性能。

关键词:土木工程;结构设计;抗震设计;

土木工程结构设计中,抗震设计占据最为重要的位置,只有不断优化工程的抗震性能才能达到加强工程结构稳定性的作用。下文就将分析土木工程结构抗震的作用、抗震设计的基本原则、设计方法和完善抗震设计的有效措施。

1土木工程结构抗震设计的作用

在土木工程中不断优化抗震性能,能够有效保证结构安全性与稳定性。刚度较差是结构变形和坍塌的主要原因。因此,在设计中应提高结构的刚度,优化结构在抗震方面的性能,进而减轻地震对结构稳定性和安全性的威胁。

2土木工程结构抗震性设计原则分析

为了有效优化土木工程结构的抗震性能,提高工程的整体质量,施工人员需严格按照设计中的基本原则完成土木工程结构抗震设计。只有在设计中明确设计基本原则,才能加强结构稳定性,设计出符合建设标准要求的结构。

2.1简单化

土木工程结构设计中,结构形式与其抗震性能有着十分密切的联系,简单结构的抗震性能要高于复杂结构。这主要是因为简单结构力学计算的准确性更强,且不会出现复杂结构设计中的问题。而且简单结构的传力路径更加清晰和明确,如结构受到地震影响,其破坏力会有所减弱。

2.2整体性

为了提高工程结构的抗震性能,设计人员需基于工程整体,高度重视结构设计,明确土木工程项目结构的抗震性能对工程有着极为重要的影响。也就是说,设计人员要站在工程结构整体的角度开展抗震设计,保证结构布局的质量,以合理的结构布局优化结构的抗震性能,从而有效减轻地震作用对结构安全的威胁。此外,还应认真分析不同部分的力学作用特征,以优化结构的抗震性能。

2.3抵抗性

为保证土木工程结构受到地震作用后可以较好的应对地震所产生的负面影响,设计人员需将土木工程结构设计中的抵抗性能作为工作重点。为此,设计人员需加大结构的抵抗力,在出现地震灾害时,能够最大限度地发挥结构的稳定性优势。且为强化设计的效果,务必严格控制抵抗力设置的数值,确保结构体系的力学平衡。

3主要抗震设计方法

3.1抗震结构选择

确定工程结构形式时,底部剪力法是应用最为广泛的方式,该方法基于地震反应谱理论,利用工程结构底部总地震剪力与等效点水平地震作用力相同的特点,明确结构所承受的地震作用力。而且这一方法是有一定应用条件的。选择抗震结构形式时,设计人员要以高度在40m以下,主要为剪切变形,且质量和刚度均匀分布,或类似单质点体系结构的形式作为首选。

3.2不规则建筑结构的处理

不规则建筑和甲类建筑及高度范围要求明确的建筑抗震结构设计,其复杂性较强。在结构抗震设计中,设计者应当以时程分析法为基础,对频繁发生地震所产生的作用力进行补充计算。时程分析法主要是以地震反应全过程,同时展示地震中不同构件在弹性和塑性形变过程中的内力和变形状态。为了改进设计的质量,设计人员需基于时分析计算的最终结果明确结构中的薄弱之处。

3.3土层加固处理

在诸多影响建筑结构抗震性能的因素中,建筑基层的稳定性是不可忽视的关键要素。若建筑所处的区域有软土分布,则施工人员需在工程施工中采取有效措施加固基层结构,从而优化结构的抗震性能。在土层加固处理中,设计人员还需充分了解工程所在地的地质情况,掌握区域的地质构造信息,并以此为基础采取针对性加固措施,加强结构的稳定性和安全性。

4优化土木工程结构抗震设计的有效措施

土木工程结构抗震设计的影响因素较多,因此,为确保设计的质量,设计人员需采取多种方式不断优化土木工程结构抗震设计。以下笔者从合理选择工程场地、科学选择结构形式、设置多重抗震防线、提高布局的合理性,降低地震能量、选择优质材料,提高结构抗震性能几个方面来分析优化土木工程结构抗震设计的有效措施。

4.1合理选择工程场地

土木工程结构抗震设计中,设计人员要合理选择建筑场地,不同的建筑场地需采取不同的抗震结构设计方法。如选择的场地不合理,则会使结构遭受更加频繁和更大的地震破坏。如能够合理选择工程场地,则可有效加强抗震设计的整体效果。所以在选择建筑场地的过程中,要以开阔地势为主,从而有效控制场地对抗震设计的负面影响。

4.2科学选择结构形式

首先,设计人员要认真全面地分析土木工程结构的承重范围。土木工程的承重范围与工程材料关系密切。所以,土木工程结构抗震设计时,设计人员需仔细检查审核建筑材料,不符合标准的材料不可应用在工程之中。其次,选择材料时,要以自重轻且稳定性强的材料为首选,防止由于材料质量不佳而降低土木工程结构的承载力,加强结构安全稳定性。最后,应做好土木工程结构平面设计工作,平面布局的合理性直接影响着土木工程抗震设计的整体效果。对此,设计人员需结合实际布置建筑结构的平面和立面,加大数据管理力度,从而获取更加可靠的数据支持,优化结构抗震设计的水平。

4.3设置多重抗震防线

为了保证土木工程抗震结构设计的质量,结构设计人员应当在设计中设置不同的抗震防线,发生地震后,一道防线被攻破后,其他防线依然能够保护建筑结构,从而延长人员逃生的时间,改善土木工程的抗震性能。因此,在抗震设计和防线设置时,设计人员需采用性能有保障的建筑材料,更加科学合理地设置抗震防线,从而有效抵御地震灾害对工程稳定性和安全性产生的威胁,充分发挥各大防线的作用,维护住户的生命及财产安全。

4.4加强布局的合理性,削弱地震能量

土木工程结构抗震设计工作中,为有效减小地震作用对结构产生的伤害,设计人员需合理预测和分析土木工程结构,控制外力因素对工程结构产生的威胁,并根据工程实际对土木工程布局加以调整,进而以更加优质的结构抗震设计完善结构性能。再者,为了更好地完善结构的抗震性能,设计人员还需采取多种措施优化建筑结构整体布局,以优越的布局提高结构的稳定性和安全性,进而发挥出结构抗震设计的积极作用,为我国土木工程设计和建设的全面发展提供助力。

4.5选择优质材料,优化结构抗震性能

现阶段,土木工程结构材料明显增多,其中不乏抗震性能优良的材料。在土木工程结构设计中利用具有理想抗震性能的建筑材料,能够充分展现材料在节能环保、经济性和抗震性上的诸多优势,从而显著增强土木工程结构的抗震性能。再者,科学使用新型的结构材料,合理控制结构配筋率也是完善结构抗震性能的重要措施,且该方法可降低工程的成本,维护工程的综合效益,最终全面促进建设企业的持续发展。

5结语

现如今,土木工程设计中,抗震设计已经成为了人们关心的重要话题。抗震结构设计的综合水平对工程的质量影响显著。对此,设计人员要在日常工作中将结构抗震设计放在首要位置,并基于结构抗震设计的主要原则,合理选择结构形式和设计参数,借鉴以往的设计经验,以提升结构抗震设计的水平,加强结构安全稳定性,确保工程在规定的时间内顺利交工,最终合理降低工程造价,增大土木工程的经济效益。

参考文献:

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[2]曹广男.土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].现代物业(中旬刊).2018(11)

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[5]尚诚,魏京佐.土木工程结构设计中的抗震设计[J].住宅与房地产.2018(28)

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