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摘要:设计建筑结构时,应当加入对建筑物的抗震性能的设计,所以需要结构抗震的相关概念设计,这种概念设计是为了控制建筑结构的抗震性。本文分析了土木工程结构设计中的抗震设计。
关键词:土木工程;结构;抗震;设计
中图分类号:S969文献标识码: A
一、土木工程抗震结构设计中的重要性
对于抗震结构设计的重要性,我们主要从以下两个方面进行探讨。一是当今社会是一个科技迅速发展的时代,各行各业的要求也在逐渐的提升,并且精确度也越来越高,计算机已经逐渐的取代了传统的手工曹综合计算方式,再加上人们对与安全的认知和重视度也在逐渐的攀升,使得在进行土木工程结构设计的过程中,建筑工程师将抗震作为了考虑和分析的重点。并且土木工程在结构上具有复杂性,地震发生时所产生的动力具有多样性,这样就使得抗震设计成为了当下土木工程结构设计的重中之重。二是为了保证施工建设质量的安全和实用性,就必须保证设计概念的实际性和合理性,而这主要是从实体的实用性和真实性出发,使抗震设计不断的优化。
二、抗震概念设计主要基本点
近年来,世界各国发生了多次地震,震感强烈的地震给我们带来了很大的危害,因此抗震结构设计逐步引起了社会各界的关注,在土木工程设计过程中也逐步提高了抗震设计的比重,抗震设计水平也得到了大幅度的提高,土木工程结构设计师也在不断研究抗震设计。抗震设计应该按照地震的实际平台,严格按照抗震设计的原则来进行,进一步保证抗震设计的可靠性、安全性以及实用性。下面笔者对土木工程结构抗震设计应遵循的原则进行简要的介绍:
1、抗震设计原则
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对建筑物的损害。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。
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,并要求缩小建筑横隔层的竖向尺寸,保证分隔层的受重均匀,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外力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。
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。
规划结构的合理整齐原则。为了确保建筑結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象,进一步提高建筑工程的抗震性能,保证工程质量。
选择合理的抗震结构体系原则。结构布置应具备多道抗震防线,多道设置抗震防线是为了防止由于地震的连续性对建筑物带来的多次冲击,以提高建筑物的防震能力。
非结构构件的处理原则。考虑到结构可能在地震中会变形,建筑幕墙等应采用可靠的连接方法,加强非结构构件的预埋件锚固部位,承受来自建筑非结构构件带给建筑主体的震力。墙体材料方面要优先考虑轻质材料。刚性护墙沿纵向宜均匀对称布置,与主体连接可靠,才能适应结构向不同方向的位移。
建筑场地选择的基本原则。场地条件是造成建筑物震害的重要原因,因此在选择建筑物场地时,工程师应该注意掌握场地的工程地质、地震活动和地震地质等会影响工程的因素,并结合工程的实际需要,对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。选择对建筑抗震有利的地段,例如平坦、开阔的坚硬场地土;避开对建筑抗震不利的地段,当无法避开时,要采取有效的抗震措施。
2.重视结构抗震概念设计
第一,当下国内经济发展迅速,大大提高了科技知识的水平。当今的社会分工已经越来越细致,在这种状态下的企业,对复杂冗余的数据进行精确的计算包括运作整体系统,手工与思维已经渐渐被计算机所取代,这往往使非规范性的应用方式被人们忽视。因此,概念设计在建筑结构抗震设计中的重要性被重新提取出来,更受愈来愈多建筑行业学者的强烈关注。此外,高层建筑结构非常复杂,而地震发生时的动力也非常不确定,这样就更会造成计算结果的误差。所以,概念设计在结构抗震设计中更应该被重视。
第二,合理性与实际性是概念设计的两大特点,仅仅只是计算数据和统计资料是无法满足一个立体的实物的建筑物的设计,要满足这一条件只有靠概念设计的实施。概念设计主要是经过对结构理念的整体架构,向人们呈现出一份比较真实的、适用的客观实体,从而优化建筑结构抗震设计。比如,结构平面或者竖向出现严重不规则或整体性差,那么仅仅按现有的结构设计计算水平,很难保证结构的抗震性能。
第三,运用有效的手段来加强结构抗震的性能。经过对大量地震灾害建筑损坏的实例分析和统计整理,通过大量的实践经验,专家们才归纳出建筑抗震概念设计理念。在建筑抗震设计中,抗震概念设计是十分重要的一项,必须要非常重视。
地震的外力能量在建筑物传递的过程中所经的传递与吸收的途径,一定要进行合理的布局,要确保构件双向抗侧力体系的形成,就必须要确保支柱和墙与梁的中轴线在同一个平面上。
抗震结构一定要按照抗震等级来采用相应的措施,对梁和柱还有墙的节点应当分别处理,在地震发生时应当达到三个水准的设置防护标准,保证建筑的结构安全可靠。同时也需要确保在地震来临时钢筋混凝土结构保持良好的承载力与延展性。建筑的延展性必须要得到强化,合理有效的分布构件的强度和刚度,确保地震能量能被有效的吸收。在结构设计过程中如果要保证节点基本不被破坏,那么框架结构设计一定要使同层各个柱的两端屈服历程加长。要较晚的形成底层柱的底柱塑性铰,分散梁和柱端的塑性铰,这样才能是抗震能力在整体结构上有效的体现出来。
结束语
通过上文可以看出,概念设计这项技术在建筑设计中的体现,可以把抗震理念更好地在建筑结构设计的过程中明确的表现出来,能够帮助工程设计师有效的使用各种建筑抗震手段进行结构设计,同时也可以避免设计师进入设计的误区。更加合理有效的提供建筑抗震的设计。另外也需要提及,尽管数值设计可能在各方面略逊于概念设计,可是数值设计意义重大。数值设计通过概念设计提供的更容易快捷的条件,通过计算得出的数据才能准确而又精细的表现出地震的发生对建筑结构造成的影响。所以,要想促进和发展当今建筑结构抗震设计,就必须把数值设计和概念设计有效合理的融合在一起。
参考文献
[1]何聪,汪鹏飞土木工程抗震研究——浅谈隔震技术在建筑结构设计上的应用[J]《中国科技博览》-2011年30期-
[2]郝敏浅谈土木工程结构设计中的抗震研究[J]《黑龙江科技信息》-2013年26期-
关键词:土木工程;结构;抗震;设计
中图分类号:S969文献标识码: A
一、土木工程抗震结构设计中的重要性
对于抗震结构设计的重要性,我们主要从以下两个方面进行探讨。一是当今社会是一个科技迅速发展的时代,各行各业的要求也在逐渐的提升,并且精确度也越来越高,计算机已经逐渐的取代了传统的手工曹综合计算方式,再加上人们对与安全的认知和重视度也在逐渐的攀升,使得在进行土木工程结构设计的过程中,建筑工程师将抗震作为了考虑和分析的重点。并且土木工程在结构上具有复杂性,地震发生时所产生的动力具有多样性,这样就使得抗震设计成为了当下土木工程结构设计的重中之重。二是为了保证施工建设质量的安全和实用性,就必须保证设计概念的实际性和合理性,而这主要是从实体的实用性和真实性出发,使抗震设计不断的优化。
二、抗震概念设计主要基本点
近年来,世界各国发生了多次地震,震感强烈的地震给我们带来了很大的危害,因此抗震结构设计逐步引起了社会各界的关注,在土木工程设计过程中也逐步提高了抗震设计的比重,抗震设计水平也得到了大幅度的提高,土木工程结构设计师也在不断研究抗震设计。抗震设计应该按照地震的实际平台,严格按照抗震设计的原则来进行,进一步保证抗震设计的可靠性、安全性以及实用性。下面笔者对土木工程结构抗震设计应遵循的原则进行简要的介绍:
1、抗震设计原则
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对建筑物的损害。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。
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,并要求缩小建筑横隔层的竖向尺寸,保证分隔层的受重均匀,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外力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。
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。
规划结构的合理整齐原则。为了确保建筑結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象,进一步提高建筑工程的抗震性能,保证工程质量。
选择合理的抗震结构体系原则。结构布置应具备多道抗震防线,多道设置抗震防线是为了防止由于地震的连续性对建筑物带来的多次冲击,以提高建筑物的防震能力。
非结构构件的处理原则。考虑到结构可能在地震中会变形,建筑幕墙等应采用可靠的连接方法,加强非结构构件的预埋件锚固部位,承受来自建筑非结构构件带给建筑主体的震力。墙体材料方面要优先考虑轻质材料。刚性护墙沿纵向宜均匀对称布置,与主体连接可靠,才能适应结构向不同方向的位移。
建筑场地选择的基本原则。场地条件是造成建筑物震害的重要原因,因此在选择建筑物场地时,工程师应该注意掌握场地的工程地质、地震活动和地震地质等会影响工程的因素,并结合工程的实际需要,对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。选择对建筑抗震有利的地段,例如平坦、开阔的坚硬场地土;避开对建筑抗震不利的地段,当无法避开时,要采取有效的抗震措施。
2.重视结构抗震概念设计
第一,当下国内经济发展迅速,大大提高了科技知识的水平。当今的社会分工已经越来越细致,在这种状态下的企业,对复杂冗余的数据进行精确的计算包括运作整体系统,手工与思维已经渐渐被计算机所取代,这往往使非规范性的应用方式被人们忽视。因此,概念设计在建筑结构抗震设计中的重要性被重新提取出来,更受愈来愈多建筑行业学者的强烈关注。此外,高层建筑结构非常复杂,而地震发生时的动力也非常不确定,这样就更会造成计算结果的误差。所以,概念设计在结构抗震设计中更应该被重视。
第二,合理性与实际性是概念设计的两大特点,仅仅只是计算数据和统计资料是无法满足一个立体的实物的建筑物的设计,要满足这一条件只有靠概念设计的实施。概念设计主要是经过对结构理念的整体架构,向人们呈现出一份比较真实的、适用的客观实体,从而优化建筑结构抗震设计。比如,结构平面或者竖向出现严重不规则或整体性差,那么仅仅按现有的结构设计计算水平,很难保证结构的抗震性能。
第三,运用有效的手段来加强结构抗震的性能。经过对大量地震灾害建筑损坏的实例分析和统计整理,通过大量的实践经验,专家们才归纳出建筑抗震概念设计理念。在建筑抗震设计中,抗震概念设计是十分重要的一项,必须要非常重视。
地震的外力能量在建筑物传递的过程中所经的传递与吸收的途径,一定要进行合理的布局,要确保构件双向抗侧力体系的形成,就必须要确保支柱和墙与梁的中轴线在同一个平面上。
抗震结构一定要按照抗震等级来采用相应的措施,对梁和柱还有墙的节点应当分别处理,在地震发生时应当达到三个水准的设置防护标准,保证建筑的结构安全可靠。同时也需要确保在地震来临时钢筋混凝土结构保持良好的承载力与延展性。建筑的延展性必须要得到强化,合理有效的分布构件的强度和刚度,确保地震能量能被有效的吸收。在结构设计过程中如果要保证节点基本不被破坏,那么框架结构设计一定要使同层各个柱的两端屈服历程加长。要较晚的形成底层柱的底柱塑性铰,分散梁和柱端的塑性铰,这样才能是抗震能力在整体结构上有效的体现出来。
结束语
通过上文可以看出,概念设计这项技术在建筑设计中的体现,可以把抗震理念更好地在建筑结构设计的过程中明确的表现出来,能够帮助工程设计师有效的使用各种建筑抗震手段进行结构设计,同时也可以避免设计师进入设计的误区。更加合理有效的提供建筑抗震的设计。另外也需要提及,尽管数值设计可能在各方面略逊于概念设计,可是数值设计意义重大。数值设计通过概念设计提供的更容易快捷的条件,通过计算得出的数据才能准确而又精细的表现出地震的发生对建筑结构造成的影响。所以,要想促进和发展当今建筑结构抗震设计,就必须把数值设计和概念设计有效合理的融合在一起。
参考文献
[1]何聪,汪鹏飞土木工程抗震研究——浅谈隔震技术在建筑结构设计上的应用[J]《中国科技博览》-2011年30期-
[2]郝敏浅谈土木工程结构设计中的抗震研究[J]《黑龙江科技信息》-2013年26期-