探討土木工程結構設計中的抗震研究

莫國良

【摘 要】隨著建筑行業的不斷發展，要求土木工程結構設計要與建筑的抗震性進行結合，要確保土木工程設計結構的安全性，必須遵照相關的設計準則，盡可能的提高建筑結構的抗震性能，穩固建筑結構不受損害?本文結合自身近年來的工作經驗，對土木工程結構設計中的抗震進行了研究?

【關鍵詞】土木工程；結構設計；抗震研究

前言：

隨著我國社會迅猛的發展，我國的建筑工程結構設計也有快速的發展?因此在對工程實施結構設計時，要加入對建筑物的抗震能力的相應設計，從而調控結構的抗震性能，使工程有可靠的安全保障?所以對工程結構設計中的抗震研究是件很有意義的事情?

1、土木結構設計中抗震要求概況

眾所周知，地震的發生具有很強的隨機性和瞬時性，即使最精密的測量儀器也不可能精確的預報地震的到來，土木工程建筑設計的預案是建筑物的建設基本框架，在地震時其自身的結構會出現無法計算的形變?因此，在土木工程結構設計中加強抗震性的環節中，要根據土木結構抗震理論和土木結構設計抗震的實際經驗，來對土木結構的抗震能力及反應狀況進行分析，土木結構設計人員要根據土木結構的毀壞過程靈活的創新抗震設計方法，各個擊破的解決土木結構設計所出現的一系列問題，在設計過程中不僅要考慮土木結構的整體布局，還要兼顧銜接位置的構造，以達到從根本上提高土木結構的抗震性能?

2、對影響土木工程結構的抗震性能的因素進行分析

2.1土木工程建設的場地選擇

在土木工程的抗震結構設計中，對整個建筑抗震性能產生直接影響是施工場地的選擇?要想從根本上提高建筑的抗震性要選擇好場地，這樣將來也能給人民的生活帶來便利?在選擇場地是要注意：場地中地基的狀況，場地的地基狀況對整個結構的抗震性能有重要的影響，一旦發生地震，相對地基不穩固的場地來說往往地基穩固的工程結構遭受的破壞較小?總的來說，在選在場地進行施工時要選擇地勢平坦開闊且地址堅硬的場地或者地址密實且均勻的中硬土場地進行設計施工，以此來避開滑坡?斷層?凹陷等狀況較差的地形和地質，確保地基的穩固性，從根本上將土木工程結構的抗震性能進行提高?地基是建筑物整體質量的基礎保障，是后期各項施工順利開展的依據，如果土木工程地基選址不合理，在實際施工過程中建設工程的抗震能力將受到嚴重削弱?

2.2材料的選用以及機構體系的設計

在對土木工程結構進行設計時，要選擇合適的結構體系和材料?目前土木工程的建設施工中多數以鋼筋混凝土結構的形式進行施工，但是鋼筋混凝土本身容易變形?彎曲以及發生側移，所以在設計時要進行全方位考慮?要提高整個結構的抗震性能可選用鋼管混凝土結構?鋼結構等取代鋼筋混凝土，這樣能夠有效降低柱斷面的尺寸，達到優化整體抗震性能的目標?土木工程的結構及原材料對土木工程抗震能力有直接影響，施工過程中如果土木工程結構設置不合理或者使用的原材料質量存在問題，土木工程的整體質量將受到嚴重影響，其抗震強度必將受到嚴重削弱?

2.3合理控制土木工程結構的高度

無論是哪種形態的工程結構都需要具備合適的高度，選擇合適的結構高度對于抗震性能的提升有著非常重要的意義?由實際經驗得知，當發生地震時，結構的高度較小建筑受到的破壞相對較小，結構高的建筑，遭受地震時結構容易變形，抗震性能差，遭受的破壞更嚴重?因此，在對土木工程結構進行設計時也要考慮結構高度的因素，只有合適?合理的結構高度才能提升整個建筑的抗震力?建筑項目的高度對土木工程抗震能力有直接影響?伴隨著經濟的發展，城市高層建筑數量越來越多，國家對高層建筑的安全指標?材料特性以及力學模型等提出了更高要求，以上因素如果不符合施工要求遇到地震危害后將產生嚴重的后果?

2.4 結構的抗震防烈度

目前我國對土木工程結構的抗震設防的相關標準要求較低，尤其是在軸壓比?配筋率?梁柱承載力等方面?所以在設計的時候要對抗震的防裂度進行考慮，在進行結構設計時一般遵循“小震不壞?中震可修?大震不倒”的基本原則，同時要做好對抗震防烈度的審核工作，以此來提高整個工程的抗震性能?在實際施工過程中各建設項目必須針對建筑物抗震性能編制合適的預防措施，為提高土木工程使用壽命提供技術保障?

3、土木工程建筑的主要抗震措施

土木工程的抗震設計，指的是對建筑的地基進行特殊的處理，對建筑的不同結點設置抗震措施，對建筑的薄軟部分進行防震處理?在本文中，根據土木工程建筑中抗震技術類型，并且結合大量的資料，提出了幾點具體的土木工程建筑的抗震措施，根據技術方向的不同，對防震措施進行了以下幾點的分類?

3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料

使用隔震材料對土木工程建筑進行隔震處理，指的是主要對土木工程建筑的地基進行抗震處理，降低地震發生時強大的地震能量對建筑物造成的損害?在傳統的方法中，主要是在建筑地基的底部鋪設上砂子和黏土等等，在一定的程度上降低了地震的負面影響?近年來，隨著我國在建筑事業上不斷加大投資，有關部門在土木工程建筑防震上已經取得了很大的進展，就比如在建筑地基處鋪上一層瀝青，減震的效果相比于砂子或黏土更好?在建筑物的圍欄，墻體等等材料的選用上，盡可能的選取材質比較輕的材料，降低地震來臨時的危害?

3.2在建筑物的結點處設置隔震裝置

在土木工程關鍵的結點處設置特殊的隔震材料，降低地震來臨時的危害?地震在發生的時候，能量是呈不斷上升趨勢的，會從建筑的底部傳遞到建筑的頂部?而在建筑物的結點上，設置隔震裝置，對極大的影響地震能量的傳遞效率，但是這種隔震裝置不適合高層建筑使用，因為高層建筑使用這種裝置會加強樓層的自震周期，起到的效果不大，所以這種在建筑的結點處設置的隔震措施只適合一些樓層數少或者高度比較低的建筑?這種隔震措施在組成上也比較簡單，橡膠墊與混合隔震措施是比較常見的材料，隔震方法主要有摩擦隔震?粘性隔震?設置隔震支座等等，其中隔震支座能夠穩定的支撐建筑物，并且具有一定的自我恢復力，在地震能量吸收上起到的作用比較大?

3.3設置多道抗震防線保證結構的抗震性能

多道防線的設置對于保證整個結構的抗震性能使必不可少的?多道防線的設計原理是：在發生地震時，首先是延性較好的構件發揮其抗震作用，其他構件也同樣發揮作用但受到的影響較小?在實際過程中只有第一道防線首先屈服之后其他的防線才會受到影響?所以在設計時要多設置防線，以此保證整個結構的抗震性能?

3.4土木工程建筑的設計走向

地殼運動是地震產生的主要原因之一，地震的發生與當地的地質結構有很大的關系?所以施工單位在選擇建筑地址的時候，一定要對當地的地質環境進行考察，并且通過計算分析出當地震發生時的可能走向，使建筑物的走向盡可能與地震的走向垂直?通過對汶川和玉樹地震的研究顯示，倒塌的建筑物中，與地震走向平行的較多，這就證明了與地震走向平行的建筑在地震發生時損害的程度比較大?

4、結束語

隨著我國在土木建筑行業上投入精力的增多，其地位也在不斷的上升?在土木工程建筑的設計中， 土木工程結構設計中抗震性能的設計非常的重要，所以在進行抗震性設計時要綜合多方面因素進行設計?實現建筑的穩定和抗震性能也是當前必須要重點關注的話題，所以相關部門要加強建筑行業抗震技術的關注度，促進抗震技術進一步應用于土木工程建筑行業?

參考文獻：

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