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土木工程結構設計的抗震研究論文
摘要:如今在建筑結構的設計中,抗震成為工程研究的重要理念。本文從當下建筑的抗震性能出發(fā),對影響土木工程結構中的抗震因素進(jìn)行研究,提出具體可行的建議,盡量解決目前存在的安全隱患,減緩地震對人們的危害。
關(guān)鍵詞:土木工程;結構;抗震
一、土木工程中影響抗震的因素分析
1.傳統的抗震方式
首先,傳統的抗震理念是從長(cháng)期積累的工程經(jīng)驗中總結出來(lái)的,不具備精確地可測量性和科學(xué)性,如此一來(lái),得到的結果就帶有一定的局限性,是根據主觀(guān)意識和部分客觀(guān)意識得到的,所以需要不斷地進(jìn)行實(shí)驗考核。另外,即使通過(guò)理性分析得到結果,也只是定性而不是定量分析?拐鸾ㄖ脑O計被強加以法定意義上的不可逾越性,給土木工程設計人員造成一定的工作局限性。
2.結構設計的基本點(diǎn)
在建筑設計的過(guò)程中,要想使材料靈活運用,就需要結構上的形狀簡(jiǎn)練,簡(jiǎn)單的結構設計可以更加清晰的對建筑物的每個(gè)部件進(jìn)行分析,提升數據的精確性。其次是豎向結構的設計,如何更加均勻是要著(zhù)重注意的,保證建筑物不會(huì )因為遭受猛然的外力襲擊而發(fā)生改變。再就是整體設計的合理性,建筑物的根基最為重要,若底部的承重能力差,那么各部件的牢固性將減弱,使得重心偏離根基點(diǎn)。
二、如何加強土木結構的抗震能力
1.建設過(guò)程中的場(chǎng)地選擇
建筑設計之前的必要環(huán)節就是選擇場(chǎng)地。在進(jìn)行調查工作時(shí),關(guān)于整塊地域的地形地貌也要加以了解,有些地層曾發(fā)生過(guò)斷裂、凹陷的情況,應適當避開(kāi),確保建筑工程中的抗震效果。若部分凹凸不平的地域無(wú)法躲避,要進(jìn)行相應的預防措施,對不良路段加固防護。
2.建設材料及建設結構的選擇
材料的選擇從一定程度上決定整個(gè)土木工程設計的抗震性能。在設計的初始階段要針對不同的材料進(jìn)行仔細研究,以及材料的質(zhì)量對整個(gè)建筑物的影響。通常意義上說(shuō),要致使少量材料的損壞對整個(gè)抗震效果并無(wú)影響,避免出現依賴(lài)單一材料進(jìn)行設計的情況。除此之外,工程運作前的設計簡(jiǎn)圖也是重中之重,圖紙應明確地表現材料發(fā)的作用、建筑物的抗震能力和重量承載力。結構設計的過(guò)程中注意整體的結構強度,采取具體可行的加固方式,提升建筑物的抗震能力。
3.工程設計的高度選擇
在生活中,不管何種工程的實(shí)施都需落實(shí)在一定的高度基礎上,工程設計的高度選擇對于提升建筑的抗震性具有十分重要的意義。據實(shí)際情況調查得出,地震在發(fā)生的過(guò)程中,高度與地震帶來(lái)的危害成正比,即高度越高危險性越大,破壞越嚴重。所以在結構設計的過(guò)程中也要考慮建筑物的高度,與合理的設計相輔相成,提高工程的穩定性。
三、抗震概念的普遍規律
1.里應外合
在地震發(fā)生的時(shí)候,外部因素的作用力強于內部。泥土滑坡、地層斷裂等情況造成建筑物相應的損壞,所以在進(jìn)行工程設計時(shí),判斷所處地域的地層相當重要。地震運動(dòng)會(huì )使房屋倒塌,建筑物根基晃動(dòng),造成人員傷亡。外部作用首先是軟土地域的缺陷。軟土在地震發(fā)生時(shí)會(huì )擴大震源,深陷土底致使工程整體向內歪斜。其次是液化的泥土,地震時(shí)的液化會(huì )導致地面表層的噴水,根基的泥土完全失去作用力,因此我們應重視建筑物的選址。內部原因主要指合理選擇建筑結構,重視建筑物的平面對稱(chēng),提高抗震能力,各內部構造與樓板無(wú)縫連接。
2.剛柔并濟
每件事都具有兩面性,這一概念同樣在土木工程設計中適用。在構件的使用中,應注意剛硬部件與柔軟部件的結合,構成整體的零件不同,每塊零件的剛度優(yōu)劣也不盡相同,在地震發(fā)生時(shí),剛度較弱的地層會(huì )首先發(fā)生破壞現象。所以在建筑構件的設計中也應注意相互妥協(xié),滿(mǎn)足工程結構的整體統一。
四、抗震設計中的具體措施
1.提高建筑物承載力
如今,我國的抗震目標主要為“小震不壞、大震不倒”,這就需要土木工程的設計能提高抗震能力,保證整體結構的系統機制。多道防線(xiàn)在抗震過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用,其原理是:使性能較好的建筑部件首先發(fā)揮抗震作用,盡量減小薄弱構件的抗震作用力。
2.重視整體結構選型
上文中提到結構對于抗震性能有重要作用,在此我們根據系統科學(xué)的方法提高建筑物在地震來(lái)臨時(shí)的抗倒塌性能。從建筑物的結構整體來(lái)說(shuō),提升抗震效果并不一定要花費大量資金提高承載力儲備,也可以通過(guò)設計合理的部件關(guān)系來(lái)鞏固建筑,利用各部件之間的相互作用形成有層次的受力整體。
五、結語(yǔ)
地震給人們造成的災害影響大部分源于建筑物的抗震能力差。本文通過(guò)對土木建設過(guò)程的利弊、構造進(jìn)行分析,提出具體可行的抗震措施,把概念規律和實(shí)際行為融合在一起,從根本上降低地震帶來(lái)的危害。
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