土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何考慮抗震問題

孫蘭香+許穎穎+王聰

【摘要】隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，要求土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要與建筑的抗震性進(jìn)行結(jié)合，要確保土木工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的安全性，必須遵照相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)密的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，盡可能的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，穩(wěn)固建筑結(jié)構(gòu)不受損害，同時(shí)保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此要重視土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震問題。本文就土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題進(jìn)行了深入的研究。

【關(guān)鍵詞】土木工程；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；抗震

前言：

目前人類對(duì)于地震還沒有科學(xué)的預(yù)報(bào)體系，因此在地震無法預(yù)測的情況下，只有盡可能使土木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)對(duì)地震具有一定的抵抗力，才可以最大限度的減小地震對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的危害，早期土木工程建筑在其設(shè)計(jì)之初沒有考慮抗震因素；或者有的將抗震因素囊括設(shè)計(jì)中，但是由于年久失修或者所在地基土質(zhì)強(qiáng)度的減弱而造成建筑物和土木結(jié)構(gòu)在地震中的毀壞，因此加強(qiáng)土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期抗震性，對(duì)其以后長期使用有著積極的作用。

一、影響土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能的因素

在土木工程的施工設(shè)計(jì)中，抗震性已逐漸被重視起來。想要提升建筑工程的整體抗震性能，需要先對(duì)影響土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性因素進(jìn)行了解和分析，才能提出針對(duì)性的解決措施?，F(xiàn)階段，影響抗震性的因素主要包括以下幾個(gè)方面：

1.土木工程建設(shè)的場地選擇

施工場地的選擇是影響土木工程抗震性最直接的影響因素，也就是說，想要提升建筑物的抗震性，首先就需要選擇一個(gè)良好的施工場地。在場地的選擇上需要注意以下幾點(diǎn)：一是場地中的地基狀況。地基一定要保持一個(gè)平穩(wěn)的狀態(tài)，才能在發(fā)生地震時(shí)，避免由于地基不穩(wěn)而導(dǎo)致的工程結(jié)構(gòu)在地震中遭到破壞的現(xiàn)象。二是地勢要平坦開闊。只有選擇這樣的地形，才能有效避免滑坡、斷層等地質(zhì)破壞現(xiàn)象，能夠很好地確保地基的穩(wěn)固性，從而達(dá)到提高抗震性能的作用。

2.材料的選用以及機(jī)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

在實(shí)施方案的制定過程中，需要通過選擇合適的結(jié)構(gòu)體系和材料，來達(dá)到提升整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的效果。當(dāng)前，土木工程施工中鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)形式已被廣泛使用，但由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在易彎曲、易側(cè)移等缺點(diǎn)，在實(shí)際的施工中應(yīng)該準(zhǔn)確規(guī)劃其使用的部位，避免由于其變形而導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有所下降。此外，可以采用鋼管混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等，降低柱體斷面的尺寸，從而優(yōu)化整體的建筑結(jié)構(gòu)。

3.合理控制土木工程結(jié)構(gòu)的高度

對(duì)于土木工程來說，無論哪種建筑都應(yīng)該適當(dāng)?shù)乜刂破浣Y(jié)構(gòu)的高度，這對(duì)建筑的抗震性具有非常重要的作用。從實(shí)際角度出發(fā)，在地震中結(jié)構(gòu)物的高度與其受破壞情況成正比，也就是說，想要保證結(jié)構(gòu)物在地震中受到較小的破壞力，則需要其自身的高度不能過高。相反，結(jié)構(gòu)物過高時(shí)，由于其穩(wěn)定性不足以抵抗地震的沖擊力，很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的變形，造成嚴(yán)重的破壞后果。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮到結(jié)構(gòu)物的高度，并根據(jù)施工現(xiàn)場及環(huán)境的基本情況，設(shè)定合理的高度，以充分保證建筑物本身的抗震能力。

二、土木工程建筑的主要抗震措施

土木工程的抗震設(shè)計(jì)，指的是對(duì)建筑的地基進(jìn)行特殊的處理，對(duì)建筑的不同結(jié)點(diǎn)設(shè)置抗震措施，對(duì)建筑的薄軟部分進(jìn)行防震處理。在本文中，筆者根據(jù)土木工程建筑中抗震技術(shù)類型，并且結(jié)合大量的資料，提出了幾點(diǎn)具體的土木工程建筑的抗震措施，筆者根據(jù)技術(shù)方向的不同，對(duì)防震措施進(jìn)行了以下幾點(diǎn)的分類。

1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料

使用隔震材料對(duì)土木工程建筑進(jìn)行隔震處理，指的是主要對(duì)土木工程建筑的地基進(jìn)行抗震處理，降低地震發(fā)生時(shí)強(qiáng)大的地震能量對(duì)建筑物造成的損害。在傳統(tǒng)的方法中，主要是在建筑地基的底部鋪設(shè)上砂子和黏土等等，在一定的程度上降低了地震的負(fù)面影響。近年來，隨著我國在建筑事業(yè)上不斷加大投資，有關(guān)部門在土木工程建筑防震上已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，就比如在建筑地基處鋪上一層瀝青，減震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的圍欄，墻體等等材料的選用上，盡可能的選取材質(zhì)比較輕的材料，降低地震來臨時(shí)的危害。

2在建筑物的結(jié)點(diǎn)處設(shè)置隔震裝置

在土木工程關(guān)鍵的結(jié)點(diǎn)處設(shè)置特殊的隔震材料，降低地震來臨時(shí)的危害。地震在發(fā)生的時(shí)候，能量是呈不斷上升趨勢的，會(huì)從建筑的底部傳遞到建筑的頂部。而在建筑物的結(jié)點(diǎn)上，設(shè)置隔震裝置，對(duì)極大的影響地震能量的傳遞效率，但是這種隔震裝置不適合高層建筑使用，因?yàn)楦邔咏ㄖ褂眠@種裝置會(huì)加強(qiáng)樓層的自震周期，起到的效果不大，所以這種在建筑的結(jié)點(diǎn)處設(shè)置的隔震措施只適合一些樓層數(shù)少或者高度比較低的建筑。這種隔震措施在組成上也比較簡單，橡膠墊與混合隔震措施是比較常見的材料，隔震方法主要有摩擦隔震、粘性隔震、設(shè)置隔震支座等等，其中隔震支座能夠穩(wěn)定的支撐建筑物，并且具有一定的自我恢復(fù)力，在地震能量吸收上起到的作用比較大。

3土木工程建筑的設(shè)計(jì)走向

地殼運(yùn)動(dòng)是地震產(chǎn)生的主要原因之一，地震的發(fā)生與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。所以施工單位在選擇建筑地址的時(shí)候，一定要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行考察，并且通過計(jì)算分析出當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)的可能走向，使建筑物的走向盡可能與地震的走向垂直。通過對(duì)汶川和玉樹地震的研究顯示，倒塌的建筑物中，與地震走向平行的較多，這就證明了與地震走向平行的建筑在地震發(fā)生時(shí)損害的程度比較大。

結(jié)束語：

土木工程的抗震性設(shè)計(jì)主要是為了減少由地震災(zāi)害所引起的房屋倒塌、建筑物被破壞等現(xiàn)象。在實(shí)際的抗震設(shè)計(jì)中既要結(jié)合施工場地的地質(zhì)、地形情況，還要考慮到設(shè)備、材料等一系列外界因素，是一項(xiàng)非常困難且繁瑣的工作。雖然現(xiàn)階段土木結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作仍存在很多問題，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷加快及人們對(duì)抗震性能關(guān)注度的提升，終會(huì)促使抗震設(shè)計(jì)工作發(fā)揮其自身的價(jià)值，從而有效提升建筑的整體抗震性。

參考文獻(xiàn)

[1]唐忻忻.關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題與對(duì)策[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（8）：2586-2586.

[2]喬新磊，蘆博.探討土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，（9）：624-624.

[3]羅海叢.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015，（15）：147-147.endprint