探討土木工程結構設計中的抗震研究

王石磊

摘? 要：中國位于太平洋板塊和亞歐板塊交界處，板塊運動相對活躍，人類的生產活動對地球造成了極大的破壞，近些年地震的發(fā)生頻率和強度等級都出現(xiàn)了提升的情況，對建筑安全和人員安全造成了較大的威脅。在這樣的背景下，國家對房屋設計的要求也上升到了一個新的高度，尤其是對抗震性做出了新的要求，以便當災難來臨時人們的生命財產安全能夠得到保障。

關鍵詞：土木工程;結構設計;抗震設計;有效策略

一、土木工程結構抗震設計的基本原則

1.1整體性

土木工程設計從業(yè)者應清楚地認識到，結構設計的基本目標是增強建筑物抵御地震沖擊的能力，而不應僅限于結構局部區(qū)域。因此，要從對建筑結構的整體把握著手，對建筑結構進行更加科學的設計，確保建筑結構的合理布置，使各種建筑的連接更加緊密，更加協(xié)調，從而滿足建筑的抗震要求。

1.2簡易性

研究結果表明，簡化后的土建結構設計，其抗震性能相對較好。這主要是因為簡化了設計，可以精確地計算出結構的受力參數(shù)，從而可以更好地控制結構的整體性指標，避免冗雜的設計影響到結構的整體性，從而導致結構的抗震性能，承載力等下降。在設計中，盡量減少地震對建筑物的影響，避免建筑物在地震作用下產生破壞，影響正常使用，甚至造成人身財產的損失。

1.3抵抗性

地震是一種毀滅性的天災，它對建筑物的破壞是非常巨大的。因此，長期以來，如何改善土建結構的抗震設計，一直是設計師們關心的焦點，也是當今社會的一個熱門課題。因此，設計師應充分考慮結構的受力特性，通過合理的結構設計來實現(xiàn)建筑物結構的整體穩(wěn)定性，使結構具有較強的抗震性能，從而實現(xiàn)建筑的實用性、經濟性以及安全性。

二、抗震設計的必要性

地震的發(fā)生是地殼運動的結果，不僅會對周圍環(huán)境造成嚴重破壞，還會對建筑物產生重大影響，嚴重情況下會對人們的生命和財產安全造成危害。不斷進步的土木工程行業(yè)，已經運用混凝土結構，即使發(fā)生地震，也可以保持一定的穩(wěn)定性能。但是對于地震的發(fā)生，人們只能預測無法控制，為了保證人們的安全，故對土木工程結構進行抗震設計。抗震設計是通過科學的力學計算和彈性分析，使整個建筑表現(xiàn)出更強的性能。尤其是對于住宅建筑或者其他安全性能要求高的建筑而言，抗震設計的重要性是不言而喻的。

三、結構抗震設計中存有的不足

3.1工程結構構造問題

土木工程結構設計包括如下領域：首先，以影響工程穩(wěn)定性的各種因素為結構設計基礎。所以，針對由于構造損壞而造成建筑抗震能力降低的問題，相關工程設計人員應該首先研究分析并妥善解決。其次，土木工程結構設計需考量建筑承載力、消除地震沖擊能量的能力、良好的變形力。最后，設計在建筑施工中能否得到充分體現(xiàn)問題。設計者必須注意給出具體圖紙，并與施工人員充分進行溝通，做好抗震設計信息交底。確保施工人員充分理解設計思想與施工要求，以提高建筑結構整體抗震能力。

3.2施工場地篩選問題

在建筑結構抗震設計中，建筑場地的選擇，是一個非常關鍵性的問題。在土建工程中，為了保證結構的安全，且綜合考慮高效率的施工情況，建設者必須選擇有利于工程結構穩(wěn)定的地方，避免地震等問題帶來巨大的破壞，破壞建筑的結構穩(wěn)定?？紤]施工便利的方面，首先地點的選擇上，比如土壤比較松軟，容易液化等場地，結構的安全性無法保證，所以不適合作為建設用地。如果在實際的建筑建造過程中，因為一些特殊的原因，無法避免，那么土木工程設計師們需要綜合考慮各種因素，采取一系列加強措施，保證整個建筑結構的穩(wěn)定性。

四、結構設計抗震設計的策略

4.1完善抗震設計方案

對于每個行業(yè)都有自己的行規(guī)，無論開展各項工作，都需要遵守相應的規(guī)章制度。對于建筑行業(yè)來講，在項目進行抗震設計前，一定需要設計人員制定設計方案，方案中要標注出抗震設計的細節(jié)。方案是否合理，在抗震設計方案制定之后，需要著手進行方案驗證，驗證合格方可施行。

4.2重視多重抗震防線鋪設工作，加強結構機敏性

多重抗震防線的布置，主要是在結構的抗震設計中增加多道抗震防線，以充分減弱地震能量對整個建筑物的沖擊。在實際的建筑項目中，當其中一道防線被破壞時，設計師可以將具有一定的延展性構件納入到防線的設計之中，從而實現(xiàn)結構的可靠性?？梢园盐灰瓶刂谱鳛榻ㄖO計的基礎，通過減少建筑結構位移，提高建筑結構的抗震能力。通過對某一特定部位的設計進行定量的分析，可以對工程構件的總承載力進行多次計算，并對其在強烈震感作用下的變形擴展進行有效地控制，使其在地震中得到充分的變形。此外，現(xiàn)代建筑工程的抗震能力與施工單位的周邊環(huán)境等因素密切相關，其抗震性能的高低將直接影響到周邊居民的生命和財產安全。在發(fā)生地震時，有效的抗震設計可以減少結構的振動，減少地震的能量，達到提高建筑抗震性能的目的。

4.3科學合理設計建筑主體結構

建筑主體結構的科學化、合理化，能有效地改善建筑物的整體性能，同時，主體結構應與基礎同樣重視。比如，當?shù)鼗铣霈F(xiàn)了橡膠土、液化土、新填土等不同承載力的土時，需要將各種土經過處理達到一定的強度后使用，以滿足地基的剛性要求，從而保證地基的承載力。底部框架結構是當前應用較廣的一種結構形式，它既實用又經濟，是一種很好的建筑結構。但是，經常由于其剛度分布得不均勻性，會造成結構的不均勻變形，嚴重時會造成房屋的開裂，因此，在抗震設防烈度較高的區(qū)域，應慎重采用。因此，在設計時應根據(jù)地勘報告中各土層特性，選擇較穩(wěn)定的土層，以確?；A結構的剛性整體一致，降低地震作用的影響。

總結：綜上所述，地震是一種毀滅性的自然災害，一旦發(fā)生，將會對人民的生命財產造成巨大的損害。由于地震的突然性，其預報和預防工作就會非常困難。因此，隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，對建筑結構的抗震性能要求越來越高，同時隨著經濟的發(fā)展，我國也對結構的安全性提出更高的要求，在某種程度上對建筑物的整體抗震能力的要求也相應提升。設計從業(yè)者要以安全、適用為主要內容與目標，結合施工場地周邊的地質構造情況，作出更加合理的結構設計。

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