土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究

尚世力

摘 要：近年來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，人們對房屋、建筑等工程結(jié)構(gòu)的安全性也有了更高的要求。因此，建筑行業(yè)就需要采取一定的措施來提高土木工程結(jié)構(gòu)性能。土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)中的重要部分，也受到人們的廣泛關(guān)注，如何有效進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是建筑行業(yè)發(fā)展中需要重視的內(nèi)容。本文淺析土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震問題

引言

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在穩(wěn)定性和安全性上都有著非常大的進(jìn)步，在抗震問題的研究上也較為深入，并且在實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中取得較好的應(yīng)用，下面對相關(guān)的問題展開具體的探討。

1土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能影響因素分析

1.1建設(shè)位置選擇

建設(shè)位置的選擇是對土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能影響最大的因素之一，因此在實(shí)際的抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注重對建設(shè)位置的合理選擇，這樣對提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能有著較大的幫助。其在選擇的過程中主要應(yīng)當(dāng)注意兩點(diǎn)情況：①需要確保所選建設(shè)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(yán)重的破壞；②選擇位置應(yīng)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。

1.2科學(xué)有效的設(shè)計(jì)

地震本身屬于一種比較常見的自然災(zāi)害，一旦發(fā)生，不僅會建筑物造成嚴(yán)重的損害影響，而且還會威脅到人們的人身安全和財產(chǎn)安全。在這種情況下，需要在建筑工程設(shè)計(jì)過程中，將抗震設(shè)計(jì)也一并融入其中，體現(xiàn)出對抗震設(shè)計(jì)的重視。由于地震本身的破壞力比較強(qiáng)，同時地震是不可控制的因素，但是一旦地震發(fā)生時，可以對其所造成的一系列損失進(jìn)行相對應(yīng)的控制，盡可能將損失降低到最小。通過對近年來地震災(zāi)害發(fā)生過程中，對建筑物所帶來的巨大影響以及相對應(yīng)的損失信息可以總結(jié)出，地震類型即使是相同的狀態(tài)，對于不同類型的建筑物而言，其會造成的損失影響也大不相同。根據(jù)現(xiàn)有的信息進(jìn)行深入分析和整合可以看出，利用科合理的方式，與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)的有效性，盡可能減少由于地震而帶來的災(zāi)害影響。這樣不僅有利于為現(xiàn)代居民的日常生活安全性提供有效保障，而且還能夠保證建筑物的穩(wěn)定性和安全性。

1.3高度因素

高度也是影響土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的主要因素之一，因此在施工建設(shè)中需要結(jié)合實(shí)際情況控制土木工程結(jié)構(gòu)的高度，以此來提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。從當(dāng)前地震中建筑物的實(shí)際表現(xiàn)形式來看，往往建筑物的結(jié)構(gòu)的高度越高，在地震作用下越容易遭到破壞，其自身的穩(wěn)定性不能夠很好的抵抗地震帶來的沖擊力。因此，在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中需要結(jié)合施工場地環(huán)境的情況，設(shè)定科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)高度。

2土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究

2.1使用特殊的防震材料

土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能與其防震材料的使用具有密切的關(guān)系，因此，為了提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，就可以使用相應(yīng)的隔震材料來進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)的隔震處理。對于防震材料的使用，主要是針對工程的地基來進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而來降低地震的發(fā)生對建筑所產(chǎn)生的損害。對于傳統(tǒng)的防震處理來說，可以在工程地基底部部分鋪設(shè)一定的砂子以及黏土，從而對地震能量產(chǎn)生一種緩沖延緩的效果。而近年來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和提高，也是產(chǎn)生了一定的新型處理方法，比如于建筑的地基位置鋪設(shè)一定的瀝青，其比砂子以及黏土具有更好的減震效果。另外，在建筑圍欄以及墻體材料的選擇上，盡量選取一些材質(zhì)比較輕的材料，就可以有效的降低地震帶來的危害。

2.2增加建筑工科學(xué)合理的布置

在針對建筑工程進(jìn)行布局的時候，由于在施工過程中，會涉及到很多方面的內(nèi)容，比如平面設(shè)計(jì)、空間設(shè)置以及立體設(shè)計(jì)等，這些都是其中必不可少的重要環(huán)節(jié)和內(nèi)容，這些環(huán)節(jié)缺一不可。在這種情況下，在針對建筑工程進(jìn)行科學(xué)合理布局的時候，要盡可能保證設(shè)計(jì)人員自身的抗震意識得到有效提升，這樣才能夠保證其在針對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，更加具有合理性和科學(xué)性。只有這樣，才能夠在設(shè)計(jì)過程軸中，最大限度保證抗震設(shè)計(jì)的水平達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外，在針對施工工程進(jìn)行具體操作時，要遵守平衡設(shè)計(jì)的原則，同時還要保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中具有合理性和科學(xué)性。

2.3在建筑物的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置隔震裝置

土木工程結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位置來設(shè)置相應(yīng)的隔震材料，也是降低地震危害的有效措施。在地震發(fā)生時，其產(chǎn)生的地震能量具有不斷上升的趨勢和狀態(tài)，這種能量是從建筑結(jié)構(gòu)底部向頂部進(jìn)行傳遞的，如果在建筑的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處設(shè)置相應(yīng)的隔震裝置，就可以一定程度的對地震能量的傳遞產(chǎn)生抑制作用，從而降低其危害的程度。但是，設(shè)置節(jié)點(diǎn)隔震裝置的方法也存在一定的局限性，一般是不用于高層的建筑類型，高層建筑如果采用節(jié)點(diǎn)避震裝置則會對樓層自震的周期進(jìn)行加強(qiáng)，因此，其避震的效果并不是很明顯。對于這種節(jié)點(diǎn)隔震措施的使用來說，其組成比較簡單，一般采用橡膠墊等比較常見的材料或者混合隔震的措施，其隔震方法包括摩擦隔震、隔震支座的設(shè)置以及粘性隔震等。隔震支座的設(shè)置一般具有穩(wěn)定支撐建筑結(jié)構(gòu)的效果，還具有良好的恢復(fù)能力，因此其對地震的能量吸收具有不錯的效果。

2.4建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理計(jì)算

在針對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行具體方案落實(shí)和設(shè)計(jì)的時候，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，這樣才能夠保證抗震設(shè)計(jì)方案的有效性和針對性。通過對實(shí)際進(jìn)行綜合考量之后可以看出，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作本身具有比較強(qiáng)的藝術(shù)性和科學(xué)。所以在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)具體實(shí)施過程中，相關(guān)工作人員需要對與其相符和的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，保證參數(shù)的準(zhǔn)確性和有效。一般情況下，在剛剛開始的時候，需要對地震災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)合理的模擬試驗(yàn)，通過模擬可以對地震出現(xiàn)以后造成的損失進(jìn)行合理計(jì)算。根據(jù)這些損失計(jì)算結(jié)果，可以制定科學(xué)合理的應(yīng)急設(shè)計(jì)方案，并且將這些方案落實(shí)到實(shí)處，體現(xiàn)在各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，真正為地震災(zāi)害提供有效的保障作用。除此之外，還需要對現(xiàn)有這些參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的分析，這樣不僅能夠提高這些參數(shù)的整體利用率，而且還能夠保證這些參數(shù)的準(zhǔn)確性和有效性。

2.5均勻豎向設(shè)計(jì)

在進(jìn)行土木工程的抗震設(shè)計(jì)時，豎向結(jié)構(gòu)是其抗震設(shè)計(jì)中的重要部分。豎向抗震設(shè)計(jì)中，在對其橫隔層部分設(shè)計(jì)時，要對建筑的橫隔層上下的比例進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，同時還需要對橫隔層豎向的尺寸進(jìn)行掌握，來保證其分隔層具有良好的均勻性，并符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。然后，再對其豎向的受力進(jìn)行準(zhǔn)確有效的分析。另外，豎向設(shè)計(jì)中需要涉及到開設(shè)洞口的部分，還要保證其洞口具有良好的整齊性以及規(guī)則性，這樣可以有效的提高土木工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，從而避免土木工結(jié)構(gòu)受到突然的沖擊或者剛度發(fā)生突變時，而使土木工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭曲或者變形。同時，還要保證土木工程結(jié)構(gòu)具有良好的延性與剛性，要求結(jié)構(gòu)的相同層面支柱和其它的連接結(jié)構(gòu)要具有一致的剛性，這樣可以有效的提高其延展性。在進(jìn)行相應(yīng)的填充墻設(shè)置的時候，還要保證其墻柱合理的分類，并設(shè)置相應(yīng)的防震縫。

結(jié)語

綜上所述，在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)抗震方面的功能設(shè)計(jì)，能夠讓土木工程結(jié)構(gòu)具備更高的抗震性能，讓土木工程結(jié)構(gòu)具備更高的穩(wěn)定性和安全性，使其在面對地震災(zāi)害時受到的損害降低，從而有效保護(hù)人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：吉林大學(xué)珠海學(xué)院）