土木建筑工程設(shè)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(zāi)害為例,著重對土木工程抗震現(xiàn)狀進行分析研究,并且結(jié)合實際工程事例,闡述土木工程抗震設(shè)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(jié)構(gòu)失去平衡的情況發(fā)生,希望給相關(guān)設(shè)計人員提供有效參考。
[關(guān)鍵詞]土木建筑工程;地震;抗震設(shè)計
1建筑工程的抗震設(shè)計理念
根據(jù)我國的建筑抗震設(shè)計的相關(guān)規(guī)范來看,對建筑抗震設(shè)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(xiàn)破壞;對于重型地震,建筑物可以進行修復(fù);對于大型地震,建筑物不會出現(xiàn)坍塌,兩個階段是指,當?shù)卣饛姸刃∮谠摰貐^(qū)抗震防裂的標準時,建筑結(jié)構(gòu)會發(fā)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(jié)構(gòu)的彈性變形范圍在允許變形的數(shù)值范圍內(nèi);而當?shù)卣饛姸瓤拷摰貐^(qū)抗震設(shè)裂標準時,此時的建筑結(jié)構(gòu)會逐漸進入非彈性變形階段,建筑物就會出現(xiàn)嚴重的損壞,經(jīng)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(shè)計的要點
2.1選擇合理的建筑工程體系。要想實現(xiàn)建筑整體協(xié)調(diào)性的提升,必須要求設(shè)計人員選擇合理的工程體系,具體表現(xiàn)為以下兩點:首先,提升建筑體系的穩(wěn)定性,其次是考慮建筑體系的適應(yīng)性,在達到建筑物彈性改變的基礎(chǔ)上,確保建筑物能夠更好的抵擋地震災(zāi)害所帶來的巨大沖擊力。在土木工程抗震設(shè)計中,對于建筑物的設(shè)計,設(shè)計人員要在建筑物的內(nèi)部安插合理的隔離裝置,可以起到良好的減震效果,如果發(fā)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(jié)構(gòu)平穩(wěn)性造成較大影響,而將隔離裝置安插在建筑物的內(nèi)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(jié)構(gòu)的設(shè)計中[2]。此外,設(shè)計人員要結(jié)合地基的內(nèi)在結(jié)構(gòu)性質(zhì),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(shè)計人員結(jié)合管線的與工作特點進行合理配置,在確保地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)安全可靠的基礎(chǔ)上逐漸提高土木工程的抗震能力,避免地震事故頻繁發(fā)生。同時,設(shè)計人員也要做好土木工程的平面設(shè)置工作,因為高層建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,整體的格局也不一樣,設(shè)計者要根據(jù)工程的力學(xué)特性,預(yù)算出運轉(zhuǎn)剛度,并嚴格按照樓層結(jié)構(gòu)進行水平位移。2.2適當提升建筑物抗震設(shè)計等級。在土木工程建設(shè)中,如果設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計者要適當合理的提高抗震設(shè)計等級,避免工程形態(tài)出現(xiàn)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(jié)構(gòu)設(shè)計者要借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對其進行全方位分析,根據(jù)工程的剛度,準確計算出工程結(jié)構(gòu)發(fā)生位移的數(shù)據(jù),且在高層建筑工程項目中,設(shè)計者還要對建筑的形態(tài)進行不斷規(guī)整,遵守有關(guān)的建筑規(guī)范,對建筑工程剛度實行有效判斷,確保建筑物的扭轉(zhuǎn)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(zāi)害發(fā)生的主要因素是地殼運行,為了保證工程建設(shè)項目內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更具有合理性,設(shè)計人員要仔細分析區(qū)域的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù),并且結(jié)合區(qū)域的地質(zhì)環(huán)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(nèi)部結(jié)構(gòu)格局和地震的方向是處于垂直狀態(tài)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(jié)構(gòu)分配的設(shè)計。要想實現(xiàn)建筑工程抗震性得到有效提升,設(shè)計者就要對土木工程的結(jié)構(gòu)進行合理分配,促使土木工程結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,促進建筑物結(jié)構(gòu)不斷平衡。在建筑工程設(shè)計初期,設(shè)計者要結(jié)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),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(jié)點方面,為了更好的提升其抗震性能,設(shè)計者要充分考慮到鋼筋結(jié)構(gòu)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(jié)點弱構(gòu)件”的設(shè)計理念,增強土木建筑工程的抗震設(shè)計結(jié)構(gòu),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(jié)點的構(gòu)造,從而保證節(jié)點抗震性能夠有效提高。2.4合理設(shè)置抗震防線。抗震防線的合理設(shè)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(fā)生的基礎(chǔ)上,確保延伸性能較好的建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠最大程度發(fā)揮其良好的抗震作用。在抵擋地震的過程中,當?shù)谝坏揽拐鸱谰€發(fā)生損壞時,其余的抗震防線才會受到損壞,因此,在抗震設(shè)計中,設(shè)計者要盡可能多的設(shè)置抗震防線。除此之外,要嚴格控制土木工程材料的質(zhì)量,不僅要滿足土木工程項目整體的機構(gòu)性抗震性能,還要避免工程項目內(nèi)部結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)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(xué)的將先進的施工工藝引入到施工現(xiàn)場,從而防止地震事故發(fā)生,保證土木工程建筑的安全可靠性。
3結(jié)語
綜上所述,通過采用合理科學(xué)的建筑工程體系,適當提高建筑物的抗震設(shè)計等級、增強對設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理配置設(shè)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(fā)生結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象。同時,作為一名建筑工程的設(shè)計人員,要不斷更新自己的設(shè)計理念,發(fā)展和創(chuàng)新技術(shù)手段,與時俱進,提升自己的專業(yè)素養(yǎng)以及專業(yè)知識,豐富設(shè)計內(nèi)容。還要利用有限時間學(xué)量的抗震設(shè)計知識,并且遵守相關(guān)的規(guī)范要求,確保土木工程建設(shè)的抗震性能實現(xiàn)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(jié)構(gòu)的施工技術(shù)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(shè)計中的抗震設(shè)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(xué)土木工程專業(yè)