土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何考慮抗震問題

單健

摘 要：既然沒有辦法制止自然災(zāi)害的發(fā)生，那么就應(yīng)該防患于未然，增強(qiáng)土木結(jié)構(gòu)的抗震性正是出于這一目的。較為有效的減少地震帶來的人員財產(chǎn)傷亡，也可以減小災(zāi)區(qū)的廢墟面積，同時也為地震過后的災(zāi)區(qū)重建工作減輕壓力。因而我國的建筑行業(yè)應(yīng)不斷的及時更新觀念，學(xué)習(xí)國外較好的抗震技術(shù)的結(jié)構(gòu)與方法，不斷地完善我國建筑行業(yè)的漏洞，并且不斷的推動著建筑行業(yè)向前發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土木工程;工程結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計

1土木工程結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計原則分析

為了促使土木工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)在具體設(shè)計過程中能夠表現(xiàn)出較為理想的抗震性能，切實(shí)提升抗震性設(shè)計水平，必須要首先明確土木工程結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計的基本原則，這些原則主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1簡單化原則

對于土木工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計工作而言，一般越簡單的建筑結(jié)構(gòu)體系能夠表現(xiàn)出越強(qiáng)的抗震性效果，這主要就是因?yàn)橄鄬τ谳^為復(fù)雜的土木工程結(jié)構(gòu)體系，這種簡單化的土木工程結(jié)構(gòu)體系能夠較好促使其在力學(xué)計算方面較為明確，進(jìn)而也就能夠有效針對土木工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計中的平衡性進(jìn)行嚴(yán)格控制，有效規(guī)避土木工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)因?yàn)樵O(shè)計過于復(fù)雜，而出現(xiàn)較多的設(shè)計不全面問題。此外，越簡單的土木工程結(jié)構(gòu)體系還能夠較好降低地震所帶來的危害性程度，弱化地震作用過程中的力學(xué)傳遞效果，進(jìn)而也就能夠保障其實(shí)現(xiàn)較為理想的抗震效果。

1.2整體性原則

為了更好保障土木工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠體現(xiàn)出較為理想的抗震性效果，還需要重點(diǎn)從整體入手進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)和控制，因?yàn)橥聊竟こ添?xiàng)目結(jié)構(gòu)的抗震性能并非是某一個部分的功能需求，而是應(yīng)該作用于所有的土木工程結(jié)構(gòu)體系中，進(jìn)而也就需要保障相應(yīng)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該從整體入手進(jìn)行全面規(guī)劃，促使其整體結(jié)構(gòu)布局應(yīng)該盡可能合理可靠，尤其是對于可能影響到土木工程項(xiàng)目穩(wěn)定性的各個因素，更是需要進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)避，加強(qiáng)各個結(jié)構(gòu)部分之間的協(xié)調(diào)性效果，對于各個部分直接的力學(xué)作用特點(diǎn)也應(yīng)該進(jìn)行精確分析，進(jìn)而才能夠保障相應(yīng)的抗震性能得到最為理想的體現(xiàn)。

1.3抵抗性原則

為了較好促使土木工程結(jié)構(gòu)能夠在地震作用下具備理想的穩(wěn)定性效果，必須要促使其自身結(jié)構(gòu)體系能夠有效抵抗地震作用力的威脅和影響，這也就需要盡可能促使相應(yīng)土木工程結(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠圍繞著抵抗性能力進(jìn)行有效設(shè)計。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時，實(shí)先構(gòu)建較為理想的抵抗力，進(jìn)而也就能夠促使其在發(fā)生地震時發(fā)揮出相應(yīng)的抵抗效果，這也就體現(xiàn)出了較為理想的預(yù)防性效果，需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

2影響土木工程結(jié)構(gòu)抗震性的因素

2.1 建筑場地

土木工程的具體建筑場地是影響工程結(jié)構(gòu)抗震性的重要因素。由于我國很多地區(qū)都處在地震多發(fā)帶上，而各地具有性質(zhì)迥異的地質(zhì)情況，這些不同的情況會嚴(yán)重影響工程的抗震性能。而地震一旦發(fā)生在土層較為松軟的場地中就會加劇地震對建筑的破壞性，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的損失。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計對建筑的整體抗震性能起到?jīng)Q定性作用。因此在具體的設(shè)計中就要充分考慮到二者之間的關(guān)系。需要注意的是要正確地看待并處理建筑結(jié)構(gòu)中的整體與局部之間的關(guān)系，最大程度地做到二者的協(xié)調(diào)，局部的建設(shè)不能影響到整體的布局和使用，而整體結(jié)構(gòu)需要為局部的使用提供支持，另外，在抗震性能上還要確保建筑的局部不會對整體產(chǎn)生影響，以最大限度地保障工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的措施

3.1 優(yōu)化抗震設(shè)計理念

由于土木規(guī)模和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，要想實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性目的，就需要具有良好的先進(jìn)的設(shè)計理念來支撐具體的設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計需要經(jīng)過嚴(yán)密的計算才能保證其抗震性能的發(fā)揮。而先進(jìn)的設(shè)計理念可以幫助設(shè)計人員篩選合適的設(shè)計方案，判斷計算結(jié)果的正確性。因此在土木工程的結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計中要充分重視設(shè)計理念的運(yùn)用和更新，從而保障設(shè)計的科學(xué)性和合理性，同時促進(jìn)工程結(jié)構(gòu)施工的進(jìn)度，保障施工質(zhì)量。

3.2 完善抗震設(shè)計方案

土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計方案是設(shè)計和建設(shè)的關(guān)鍵所在，好的設(shè)計方案可以有效提升建筑的施工提供質(zhì)量。因此首先從設(shè)計方案著方面入手，著重完善設(shè)計方案。作為工程施工的重要依據(jù)和參考，在設(shè)計中要充分體現(xiàn)出工程的細(xì)節(jié)部分，抗震性設(shè)計的細(xì)節(jié)不容小覷，尤其要針對抗震性能較為薄弱的環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化處理，從而保障建筑結(jié)構(gòu)整體性能的提升，根據(jù)抗震設(shè)防類別、濕陷性黃土等級、地基液化來采取措施，提高地基的剛度和整體穩(wěn)定性。根據(jù)工程所在的地質(zhì)條件，合理分析其對工程抗震性的影響并選擇合理的措施進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)3.3 做好土木工程的選址工作工程所在地對工程的抗震性有很大的影響和作用。因此，為了保障工程的安全性，就需要在選址方面進(jìn)行科學(xué)的分析，尤其是由于我國大部分地區(qū)處在地震多發(fā)帶上，因此在選址方面要盡量避開那些容易發(fā)生大的地震的地方，避開地震帶，最重要的是盡量遠(yuǎn)離地殼的交匯處，避免地殼運(yùn)動對建筑的影響。其次，工程所在地的地質(zhì)條件也是影響抗震性的重要條件，因此在選址方面盡量挑選地質(zhì)強(qiáng)度較高的地方進(jìn)行土木工程的建設(shè)，以對抗可能發(fā)生的地殼運(yùn)動，盡可能降低其對工程的影響。

3.3加強(qiáng)抗震防線的設(shè)置

保證在地震發(fā)生的情況下，各個部分都能承擔(dān)自己所應(yīng)該承受的作用力，從而更好地達(dá)到保護(hù)建筑物以及其人員財產(chǎn)的目的。讓建筑物的剛度與強(qiáng)度合理的結(jié)合在一起，分散地震帶來的作用力。將土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震的有效性能與土木工程結(jié)構(gòu)的高效性較好的展現(xiàn)出來。雖然當(dāng)前世界各國的科技都在不斷地發(fā)展創(chuàng)新，但是地震的隨機(jī)性以及地震所帶來的震感及其作用與地面上的力并不能準(zhǔn)確的預(yù)測，所以為土木工程的建筑設(shè)計所要求的精確性增大難度。這也是未來需要克服的問題之一。

3.4設(shè)計結(jié)構(gòu)模型

初步設(shè)計一個基礎(chǔ)的房屋結(jié)構(gòu)模型是應(yīng)用房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案的首要步驟，第一階段需要選擇合理的變量以及一些常用數(shù)據(jù)、指標(biāo)，例如：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)參數(shù)、損失參數(shù)、結(jié)構(gòu)的可靠性參數(shù)以及價格參數(shù)等，這些參數(shù)可以作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的變量指標(biāo)，與此同時，亦是結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。房屋設(shè)計者所選的衡量參考指標(biāo)應(yīng)該屬于考慮因素少并變化幅度小的指標(biāo)，這樣才會將結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化的難度降低，后期的工作難度也隨之得到降低，這樣，便于設(shè)計人員更好地設(shè)計出最佳優(yōu)化方案。進(jìn)入第二階段后，需要對相關(guān)設(shè)計函數(shù)進(jìn)行確定，需在大量函數(shù)與指標(biāo)中選擇與房屋建筑橫截面積、鋼筋尺寸等數(shù)據(jù)最為相近的函數(shù)指標(biāo)，然后分析這些指標(biāo)的性質(zhì)，以便降低建筑成本。進(jìn)入第三階段后，設(shè)計人員需要衡量房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計條件，分析房屋的結(jié)構(gòu)剛性、整體構(gòu)架及其穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)變形限制、受力限制、結(jié)構(gòu)可塑性、規(guī)格指標(biāo)等。通過分析結(jié)果衡量建筑的實(shí)際情況，達(dá)到不斷優(yōu)化設(shè)計的效果，促進(jìn)房屋建筑的抗震能力。

結(jié)束語

總而言之，目前我國建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，各類大型的房屋建筑工程如雨后春筍般的涌現(xiàn)，加之房屋建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，要想提高抗震能力，首先就要做好其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中積極運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計方案，是一項(xiàng)系統(tǒng)性、專業(yè)性均極強(qiáng)的工作，這就需要設(shè)計人員具備充足的理論知識以及豐富的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，以及先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計技術(shù)等，全面提高房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計效果，保障建筑后期使用的安全性、實(shí)用性以及耐用性等。

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