探究土木工程結構設計中的抗震問題

呂豪杰

摘? ? 要：在我國，建筑行業(yè)一直為我國經濟發(fā)展提供了較大的支撐，但是面對日益復雜的社會環(huán)境，建筑行業(yè)如何更好的發(fā)展備受關注，土木工程結構設計是保證建筑安全的重要環(huán)節(jié)，但當前相關工作中，仍然存在一些問題，導致我們工程質量存在一些問題，建筑物的抗震性能是其質量評估體系中的一項重要標準，因此我們需要投入更多的研究，研究如何提升土木工程結構設計的抗震性能。

關鍵詞：土木工程;結構設計;抗震性能

1? 土木工程結構設計中影響抗震能力的因素

1.1? 建設場地選擇

建設場地是土木工程結構抗震性能影響最大的因素之一，因此在抗震設計中應當注重對建設場地的合理選擇，這對提升土木工程結構抗震性能有著較大的幫助。在選擇的過程中主要應當注意兩點情況：①需要確保所選建筑地基處于平穩(wěn)狀態(tài)，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，避開斷層、可能引起滑坡的地帶。

1.2? 結構體系設計

土木工程結構抗震設計中，選用的材料和結構體系不同，表現出來的抗震性能也會有著較大的差異。在當前的土木工程結構之中，主要以鋼筋混凝土結構為主，但是鋼筋混凝土結構存在的缺點也較為明顯，結構自重大，混凝土抗拉強度低等因素。因此設計中應當采用性能更好的材料和結構體系，提高抗震性能。

1.3? 建筑高度因素

建筑高度也是影響土木工程結構抗震性能的主要因素之一，因此在設計中需要結合實際情況控制土木工程結構的高度，提升土木工程結構的抗震性能。從當前地震中建筑物的實際表現形式來看，往往建筑物的高度越高，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，在進行土木工程結構設計的過程中需要結合場地環(huán)境設定科學合理的結構高度。

1.4? 材料的選擇

不同的材料在結構中抗震設計會取得不同的效果，建筑材料本身要具有足夠的強度和剛度。我國普遍的土木工程建筑都使用鋼筋混凝土作為建筑材料，但這一材料的韌性較低，所以在進行抗震設計時一般不選擇鋼筋混凝土作為原料，而是選擇具有較強韌性的鋼材作為抗震建筑材料。在材料的選擇上要堅持科學、實用和有效的原則，確保建筑結構能夠達到抗震設計中承載能力和剛度的目標要求。

2? 土木工程結構抗震設計需遵循的原則

2.1? ?結構體型簡單化

對于體型復雜的建筑，一旦地震發(fā)生，其受力情況會十分復雜，所存在的薄弱之處也就會越多，十分不利于建筑的穩(wěn)定性。并且，復雜的結構在設計過程中設計者也難以對其受力情況進行準確的計算，也就難以保障建筑的抗震能力，更是難以評估建筑的可靠性。因此設計中應當盡可能地實現結構的簡單化，并在此基礎上對其受力情況進行精確地計算，解決其中的薄弱環(huán)節(jié)，以此來提升土木建筑工程抗震性能，增加其在地震環(huán)境中的穩(wěn)定性及安全性。

2.2? ?結構設計的科學化

土木工程結構設計的科學化是保證建筑抗震性能的關鍵因素。因此，設計中，應盡可能準確的確定地震荷載，合理地進行設計，保證建筑物在地震中的穩(wěn)定性。并且應當具有整體觀念，從土木工程結構的整體對其抗震進行考慮，確保結構中的每一個環(huán)節(jié)都能夠具有足夠的抗震能力，尤其是對于結構關鍵節(jié)點和薄弱部位，更應當保障其安全性，避免出現由于局部破壞而影響整個結構安全。

3? 土木工程結構優(yōu)化抗震設計方案

3.1? 設置多道抗震防線

要優(yōu)化土木工程的結構抗震設計就要設置多道抗震防線來減少地震的沖擊力和破壞力，能夠有效提高建筑整體的穩(wěn)定性和抗震性。當地震發(fā)生時，具有較好的延展性的部件會發(fā)揮較大的抗震作用，所以第一道抗震防線一定要以良好延性為基礎，利用結構塑性吸收大部分地震力。抗震設計要遵循多層級性和完善性的原則，當設置地震防線時要確保每一個構件都發(fā)揮到自身的效能來保證結構構件的完整，對各個連接點進行著重保護。

3.2? 加強隔震以及消能減震設計

土木工程結構內部結構的連接點需要使用隔震材料減緩地震發(fā)生時的沖擊波，當地震發(fā)生時沖擊波帶來的能量不斷從結構底部傳達到頂部，一旦傳遞的能量超過結構的負荷能力結構就會崩塌，如果在連接點上使用隔震材料作為隔震裝置，減緩地震帶來的沖擊波能量，就會有效的提高結構的抗震性能。利用橡膠墊和隔震材料來增強摩擦和粘性，較好延性的建筑材料可以作為抗震和消能減震的構件，例如某些橋梁上使用了新型耗能減震裝置，利用隔震支座來起到對建筑物的支撐作用和恢復能力，吸收部分地震能量。

3.3? 選擇合適的建造場地

場地的選擇是影響土木工程抗震能力的重要因素，所以設計時要考慮建筑場地的實際情況，實地考察場地的地基情況并作調研，如果土木工程的地基不夠平穩(wěn)就會帶來較大的安全隱患。除了地基的穩(wěn)定性之外還要保證場地較為平坦和開闊，從而提高了土木工程結構的抗震能力。

4? 結束語

總之，結合近幾年我國的地震發(fā)生情況可知，這一自然災害的發(fā)生頻率較高且由于房屋的抗震性差已經造成較為嚴重的后果，在此基礎上土木工程建筑的抗震性逐漸成為了人們普遍關注的一個重要問題。因此，在土木工程結構設計者對建筑結構進行設計的過程中應當以整體性原則為出發(fā)點，結合建筑的具體情況盡可能地提升其抗震性能，以提高人類所居住及使用建筑的安全及穩(wěn)定性，減少由地震帶來的人員傷亡及經濟損失。

參考文獻：

[1] 劉青青.分析土木工程結構設計中的抗震研究[J].工程技術：全文篇，2016（12）.

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