談土木工程結構設計中的抗震研究

文/張艷 河北九易莊宸科技股份有限公司 河北石家莊 050000

現(xiàn)行社會中土木工程結構設計多種多樣，但是必須遵循國家和當?shù)夭块T的規(guī)定，本文主要講述土木工程結構設計中的抗震問題。眾所周知，地震是我們所不可避免的事情，地震的危害性我們無法想象，隨著社會經(jīng)濟的不斷進步和發(fā)展，土木工程結構設計不斷圍繞抗震設計降低地震對人民的危害性。在進行土木工程抗震設計時不免要求設計人員清楚的了解土木工程結構設計抗震的線管理論，來進一步提高土木工程結構設計的抗震性能。

1、土木工程結構抗震設計的意義

在土木工程結構設計中進行抗震設計具有十分重要的意義，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①有助于提高土木工程結構的抗震性能。土木工程結構抗震設計最根本的意義便在于提升抗震性能，通過一些技術手段，使得土木工程結構能夠在一定程度上承受地震的沖擊，讓土木工程結構能夠更加的安全；②有助于提高土木工程結構整體剛度。土木工程結構在設計中整體剛度較低，這也是其在運動作用力下較容易垮塌的主要原因，而抗震設計主要就是通過設計來提升其整體剛度，促進其抗震能力的提升；③有效降低地震對土木工程結構帶來的不良影響，間接減小地震災害的危害性。

2、土木工程結構設計中影響抗震能力的因素

2.1 結構高度

為了減少土木結構因為地震造成的損壞，要在土木工程結構中加強抗震設計來提高其安全性，在抗震結構設計中存在一些影響因素，首先最重要的就是土木工程結構中的高度因素，不同高度的土木工程結構需要進行不同的抗震設計，當?shù)卣鸢l(fā)生時，層數(shù)較少的建筑會受到較小的損壞，所以在進行建筑設計時不能一味追求外觀形象的獨特而建造過高的建筑結構，在進行抗震設計時要關注土木工程的結構高度，根據(jù)結構內(nèi)部受力情況準確計算抗震效果來進行合理科學的規(guī)劃。

2.2 建設位置選擇

建設位置的選擇是對土木工程結構抗震性能影響最大的因素之一，因此在實際的抗震設計中應當注重對建設位置的合理選擇，這樣對提升土木工程結構抗震性能有著較大的幫助。其在選擇的過程中主要應當注意兩點情況：①需要確保所選建設位置的地基處于平穩(wěn)狀態(tài)，能夠在地震作用下保持較好的平穩(wěn)性能，避免在地震作用下遭到較為嚴重的破壞；②選擇位置應盡量平坦開闊，避免地震引起滑坡、斷層等情況出現(xiàn)，影響到地基的穩(wěn)固性。

2.3 建筑材料的選擇

如果說設計方案是前提，那么對于建筑結構材料的選擇就是關鍵問題。設計人員一定要重視建筑材料的應用，考慮建筑結構的穩(wěn)定性能是否達標，確保建筑的抗震性能。一個合格的抗震建筑，需要合格的建筑材料來打造。因此，承建單位在選用材料的時候，需要對建筑材料的質(zhì)量層層把關，確保材料的強度與硬度，這樣能夠有效地避免因材料質(zhì)量不合格而導致的建筑抗震能力下降。所以，在進行建筑結構及建筑材料的選擇上一定要嚴禁慎重。

2.4 豎向設計的均勻性

要進行土木工程結構的抗震設計就必須考慮到結構內(nèi)部豎向設計的均勻性，關注建筑橫隔層的尺寸和規(guī)模符合標準要求，將分隔層的承重均勻開來，為了減少外來壓力的負面作用，提高土木工程結構本身的剛度和延性就需要將結構中的開設洞口按照標準要求盡量整齊和規(guī)則，豎向設計均勻性能夠推動地震發(fā)生時將地震能力吸收進來或發(fā)散出去，可以利用鋼結構來保證水平面的統(tǒng)一性和均勻性。

3、土木工程結構優(yōu)化抗震設計方案

3.1 完善抗震設計方案

首先在進行抗震結構設計的時候，應用盡可能的選擇剛度和質(zhì)量都根據(jù)高度均勻分布的結構，或者結構與單質(zhì)點體系較為相似，結構高度則一般需要控制在40m之內(nèi)，這樣就能夠很好的簡化底部剪力法結構，抗震效果顯著提高；其次是對于高度范圍受到限制、甲類建筑或不規(guī)則的高層建筑來說，需要假設在地震災害的情況下應用時程分析法進行補充計算，最終的計算結果可以采用振型分解反應譜法中的較大值和多條時程曲線的平均值。如果建筑結構施工地點是軟土層的話，就需要加固處理好建筑基層結構，這樣結構基層的牢固性就會大大增加，進而增強其抗震能力。

3.2 使用特殊的防震材料

在土木工程結構抗震設計中采用一些特殊的防震材料，能夠起到較好的防震效果。例如：使用專門的隔震材料對建筑物進行隔震處理，能夠有效降低地震發(fā)生時，對建筑物造成的損害。在以往的地震防震中，主要在地基底部鋪設適量的砂子和黏土，這在一定程度上也能夠起到抗震效果，而在改進和創(chuàng)新之后，主要在地基底部鋪設一層瀝青，其帶來的減震效果卻比砂子和黏土更好。除此之外，還可以改變建筑物上墻體、圍欄等的用材，在保證質(zhì)量的情況下降低其用材的質(zhì)量，也可以起到一定的減震效果，降低地震帶來的危害。

3.3 建筑場地的合理選擇

在進行建筑抗震設計的時候需要充分的考慮場地方面。在進行建筑結構設計之前需要深入現(xiàn)場進行勘察和檢查，同時還需要對地形以及地質(zhì)狀況進行分析，有效地確保整體的抗震性能。在進行選擇的時候尤其要規(guī)避泥石流或者是滑坡一些地段，從能夠更好的確?？拐鹦阅苓_到要求。但是因為地段的選擇中很難不避開不利區(qū)域，對此對于土木工程結構設計的要求也是非常高，必須要深入的研究地形情況，確保其達到抗震性能要求才能夠更好地確保安全，因此需要重視場地的選擇。

3.4 劃分抗震等級

土木工程結構需要根據(jù)抗震等級來進行抗震設計，不同抗震等級需要使用到的人力物力資源和設計有所差異，根據(jù)不同等級的標準，結構中的梁和墻結構有所差異，越高抗震等級的結構的建筑抗震性能越好，防護標準越高，確保在高強度地震發(fā)生時建筑建構還具有較強的延展性和韌性，確保建筑在地震能力沖擊時保持結構較為完整。要將工程結構的每一個節(jié)點都不能被損壞，梁柱來分散地震帶來的沖擊力，推動柱端與梁連接時具有一定的塑膠性來提高自身的抗震能力。

3.5 加強多重抗震防線的設置

加設一條抗震防線，可以在發(fā)生地震的時候，使得人們多一個機會逃生，建筑物的抗震能力也能得到提高。這就需要我們使用性能好的材料，合理地選擇一個抗震部件，來進行防線設置，在減少地震沖擊力的同時，還可以削弱地震的破壞力，使得地震帶來的損失可以減少。

結語：

綜上所述，地震帶來的破壞較為嚴重，要確保人民的生命安全和財產(chǎn)安全就要對土木工程建設的抗震設計進行優(yōu)化，將結構的安全和穩(wěn)定放在設計的第一位，從結構設計上使建筑結構達到理想的抗震效果，抗震結構設計是目前土木工程結構設計的必然發(fā)展趨勢和關注點，要進行科學合理的抗震設計，提高抗震技術，推動土木工程結構設計的不斷發(fā)展。