土木工程结构中的抗震技术发展应用论文_吴巍

土木工程结构中的抗震技术发展应用论文_吴巍

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摘要:建筑结构的抗震设计要具体问题具体分析,综合考虑所在地区的地质特点和施工环境、经济、技术等因素,保证抗震结构的设计满足抗震性能的要求,最大程度上的保证抗震的实际使用效果。本篇文章对土木工程结构中的抗震技术发展应用进行探讨,以供参考。

关键词:土木工程结构;抗震技术;应用与发展

引言

我国有着广袤的土地,但同时处于世界上两个最大地震集中发生地带之间,历史上曾发生过多次重大破坏性地震。特别是在五一二大地震,造成了巨大损失。为了防止再次出现如此巨大的损失,我们必须加紧完善土木工程结构的抗震性能,注重建造过程中的抗震设计,以此最大程度的降低地震灾害所带来的影响,维护生命和财产安全。

1土建结构中抗震加固的必要性分析

1.1有助于保障竖向刚度和承载力

抗震加固技术在土建结构施工项目当中的应用首先在土建结构的竖向结构上起作用,从根本上提升竖向结构的承载力,保证竖向荷载的平衡有序。在此背景下,充分应用抗震加固的同时还可以对变形效果进行合理控制,从根本上对构件变形的现象进行有效处理,从而有效确保土建整体结构的质量。

1.2有助于维系水平结构稳定性

对抗震加固技术的充分应用除了在竖向结构上具有一定作用之外,在平面也具有同样的效果,可以合理控制水平荷载,进而使土建结构当中水平构件的柔度得到有效提升,有效确保实际效益的不断提高,充分防止出现由于震动而损坏土建结构稳定性的情况,同时还可以有效降低下部结构的层间剪力。

2探讨土木工程中抗震结构设计遵循的原则

2.1整体设计原则

抗震结构设计需要保证从建筑的整体进行考虑,例如,在高层建筑结构要保证地板的完整性,在一定程度上可以使结构可以收集和传递惯性,相当于在水平上进行分区,实现垂直倒立结构具有的功能。在抗震结构设计中要保证各个子结构的抗震性能,才能使整体抗震性能得以实现[3]。

2.2结构清晰原则

在建筑抗震设计中涉及到地震力的传递路径,只有在设计的时候遵循结构清晰原则,才能对结构模型的位移情况、内力和薄弱环节进行数据分析和清楚的计算,采取相应的预防措施,保证了建筑结构设计效率。

2.3使刚度与抗震能力相适应

建筑物遇到地震时对结构的刚度和抗震能力具有双重考验。在进行结构设计时首先要考虑结构的刚度可以抵御来自所有方向的震动,控制结构的变形和平衡度,降低地震对建筑物的损坏。充足的刚度和完好的抗震能力是一般建筑物的结构需要必备的基本功能,尤其是高层建筑。

3抗震设计的主要影响因素

3.1材料选择

在土木工程的结构设计中,建筑材料的选择也是一个不可忽视的因素。如果说面对地震损害时建筑的选址是第一道防线,那么建筑材料就是面对地震损害时最后一道防火墙。具有较高硬度的问题,能够在抵抗更大的外力时不产生结构变形,但需要注意并不是所有高硬度的物体能够作为建筑的支撑材料,例如玻璃尽管是一种硬度极大的物体,但却存在着易碎的特性,无法成为一个建筑屋物的结构性支撑要素,仅仅能起到装饰的目的。目前我国的土木工程中普遍使用钢筋混凝土作为主要的结构性建筑材料,但其硬度和韧性却很难达到抗震要求,因此在进行抗震设计时,应采用不易产生弯曲变形的钢材料作为主要结构。

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3.2场地选择

土木工程的建造选址也是土木工程设计中极其重要的一环。从宏观角度看,不同的地理位置发生地震的概率也不同,处在地震带上的建筑,往往需要面对更高的地震风险。重庆市地势起伏大,且位于地震带,因此其地震频发,其地震风险大,所以在建筑的建设过程中,普遍采用“削高山,垫平地”的做法。从微观角度看,建筑建造在宽阔的平地上,将得以使土木工程设计获得较大的操作空间,一个坚实牢固的地基将会使得建筑具有良好的稳定性,以免对地震带来的外力冲击。而当建筑紧邻山坡等地时,需要面对山顶滑坡的风险,使得地震来临时,给人员和财产安全带来更大的损失。在土木工程设计中,需尽量考虑建筑的简练性,多样复杂的外观将会影响建筑的荷载,面对各类灾害时,将会带来更多的不确定因素。

4略谈土木工程结构中抗震技术的发展与使用

4.1科学的选择地基场地

相关人员在开展土木工程抗震设计时,需要对地基场地的选择提起重视。在选择土木工程地基场地的过程中,应该对建筑地区地震的活跃情况进行全面分析,掌控地震发生的时间、频率等情况,并对当地的地质情况进行深入的勘察,在这基础之上科学的评估与分析该地区的抗震设计等级。相关人员在选择地基场地时,应该保证地基场地处于有利的条件中,如果项目施工有特殊的要求选择的地基场地处于不利条件当中,就必须加固地基。除此之外,相关人员可以将地基场地选择在密度较高的基土或者较多的岩石地区,同时,还应该对土木工程地基的抗震能力进行保障。

4.2选择合适的建筑结构形式

随着建筑行业的快速发展,结构也逐渐向着多样化的方向发展。现阶段,我国比较常见的建筑结构包括:框架剪力墙结构、钢结构以及砖混结构等。在开展建设的过程中,无论采用哪种结构进行施工,工作人员都必须要使抗震需求得到满足。但从实际的建筑结构就可以看出,不同的结构实际的抗震能力有很大的差距,砖混结构主要材料是砖砌体,脆性比较大,对建筑的抗震能力有很大的影响。而钢结构主要材料是钢筋混凝土,该结构的优势是抗震能力强、承载能力大,而且施工比较便捷,在目前有非常广泛的应用。

4.3加强隔震以及效能减震设计

为防止地震发生时所产生的冲击波对土木工程内部结构造成严重破坏,可在工程内部结构的连接点位置安装特制的隔震材料。当地震来临时,伴随产生的冲击波能量从工程建筑底部由下自上传递,此时建筑内部结构安装的隔震材料,能够使冲击波的能量层层递减,减少工程结构的损伤。但隔震装置目前仅适用于低层建筑结构,对于地震中的高楼层建筑,隔震装置效果并不明显。目前建筑行业在建造桥梁时,普遍利用橡胶垫和隔震材料混合后所带有的摩擦性和延性,以作为工程内部结构连接点的隔震装置,以此起到支撑和恢复作用。

4.4使用防震材料

过去建筑业使用的防震材料多以黏土和砂子为主,也使得建筑结构变得更为笨重,对支撑结构也带来更大的负担压力。随着现代化抗震技术的提高,以轻便的沥青取代砂子作为防震材料,不但提升了建筑基底的减震效果,还减轻了工程内部支撑结构的负荷。

结束语

综上所述,虽然近些年我国科技实现了很大的进步,但是关于在地震预测方面还有很长的一段路要走,目前在开展房屋结构设计的过程中,抗震设计就成了最为重要的预防地震手段。尤其是在发生地震灾害的时候,能够有效确保建筑的稳定性和安全性,减少地震造成的伤害。在开展抗震设计的时候,应当选择合适的建筑结构体系、对建筑结构参数反复计算、设置多重抗震防线、选择最为合适的建设地点,从不同角度确保抗震设计的科学性和合理性,为我国的社会主义现代化建设提供重要保障。

参考文献:

[1]陈凌.土建设计中结构安全及耐久性能简述[J].四川水泥,2018(03):105.

[2]闫栋.土建工程结构的桩基设计及抗震设计分析[J].内蒙古煤炭经济,2018(05):43+49.

[3]孟祥良,张海,尤红兵,岳增群.抗震设防烈度对剪力墙结构土建成本的影响分析[J].世界地震工程,2018,34(01):1-8.

[4]安亚楠.土建结构加固技术及应用探析[J].科学技术创新,2018(07):135-136.

[5]韩晓蕊.抗震加固技术措施在土建结构工程项目中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(14):221.

论文作者:吴巍

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/21

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