試論土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震問題

許大軍（焦作建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司（原焦作市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院），454002）

?

試論土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震問題

許大軍（焦作建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司（原焦作市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院），454002）

當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，建筑物的各個(gè)部分都會受到地震的沖擊，由于地震的破壞性較大，因此，在建設(shè)建筑時(shí)要充分考慮建筑物的抗震功能，本文主要簡要的分析在土木工程結(jié)構(gòu)中抗震的問題。

土木工程；抗震設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著我國社會的發(fā)展與科技的進(jìn)步，我國的建筑結(jié)構(gòu)也得到了較大的改善，在進(jìn)行設(shè)計(jì)土木工程的抗震性時(shí)，需要融入一些建筑物的抗震性的設(shè)計(jì)，從而從整體上控制建筑物的抗震性能，使得土木工程具備更好的安全性。因此，加強(qiáng)土木工程的抗震設(shè)計(jì)是具有深遠(yuǎn)意義的。

隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，土木工程在建筑行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。而為了提升建筑的實(shí)用性與使用壽命，在土木結(jié)構(gòu)中融入抗震概念將是建筑行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。建筑中融入抗震性能夠提升建筑整體的穩(wěn)定性能，還能夠提升建筑的安全性，減少安全隱患。建筑部門應(yīng)該通過自身的努力推動建筑抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，還應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)與先進(jìn)知識，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)建筑抗震結(jié)構(gòu)，從多個(gè)方面考慮問題，這樣才能夠設(shè)計(jì)出較好的抗震建筑結(jié)構(gòu)。

1　抗震結(jié)構(gòu)的必要性

地殼在運(yùn)動到某一個(gè)階段時(shí)會發(fā)生劇烈的變化，這種變化就會引起地震。根據(jù)大量的資料可知，全世界每一年的都會發(fā)生多次地震，但是這些地震中大多數(shù)具備的能量，人們通常不會感受到，人們感受到的地震數(shù)量與能夠造成自然災(zāi)害的地震次數(shù)非常的少。但是，這些每年發(fā)生有限次數(shù)的大型地震卻給人們帶來了巨大的損失，還會嚴(yán)重的影響人們的人身安全。根據(jù)地震災(zāi)害的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出，發(fā)生地震時(shí)給人們帶來損失的關(guān)鍵因素時(shí)建筑物的崩塌。因此，研究與提升建筑物的抗震性時(shí)相關(guān)人員應(yīng)該努力地方向，這樣才能夠最大限度的降低地震給人們帶來的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。在建筑物中設(shè)計(jì)出有效、合理的抗震性結(jié)構(gòu)式減輕地震災(zāi)害最為有效的方式。

2　土木工程中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則

（1）結(jié)構(gòu)的形狀應(yīng)該簡單。在設(shè)計(jì)土木工程的抗震性結(jié)構(gòu)時(shí)，首先應(yīng)該保證土木工程整體結(jié)構(gòu)簡單明了，并且能夠通過簡單的計(jì)算就可以快速的得出整體結(jié)構(gòu)的受力情況，從而使得土木工程的抗震設(shè)計(jì)更加的精確。簡單的土木工程結(jié)構(gòu)還能夠?qū)⑸俚卣饘τ诮ㄖ锏膿p壞，并把提升土木工程薄弱環(huán)節(jié)的堅(jiān)固性，從而提升土木工程的整體穩(wěn)定性，提升建筑物的抗震性能。

（2）整體的設(shè)計(jì)要科學(xué)、合理。為了更好地提升土木工程的抗震性，首先應(yīng)該設(shè)計(jì)出合理的土木工程結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格的按照建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃建筑物的結(jié)構(gòu)，要降低出現(xiàn)因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)性而導(dǎo)致建筑物整體受到損壞的情況。設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)還應(yīng)該全面的考慮問題，并保證結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)連接件之間具備良好的穩(wěn)定性與可靠性。在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、樓蓋、柱體與蓋板的位置時(shí)應(yīng)能夠保證各個(gè)部件之間能夠較好的連接在一起，從而在保證土木工程結(jié)構(gòu)的剛度情況下提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。

（3）結(jié)構(gòu)要合理、整齊。在規(guī)劃土木工程結(jié)構(gòu)時(shí)需要遵循整齊與合理的原則，這樣才能夠保證建筑物結(jié)構(gòu)具備良好的布局。結(jié)構(gòu)的合理與整齊需要結(jié)構(gòu)外形與剛度進(jìn)行有機(jī)的協(xié)調(diào)，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)壓力。這樣才能夠有效地提升建筑結(jié)構(gòu)的抵御壓力的能力，并預(yù)防中心位置的偏離，從而在保證建筑物的質(zhì)量前提下進(jìn)一步增加土木工程的抗震性。

3　抗震的類型

在設(shè)計(jì)土木工程的結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該選擇符合實(shí)際情況的抗震體系，主要遵循以下方面：

（1）建筑物結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量避免因某一部門的構(gòu)建而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)喪失抗震能力。在設(shè)計(jì)建筑物的各個(gè)部件時(shí)應(yīng)該設(shè)計(jì)好他們承受到重力與承載能力，這樣才能夠減少部件對于建筑物整體的影響。增強(qiáng)建筑物的抗震設(shè)計(jì)最為重要的原則是需要增強(qiáng)結(jié)構(gòu)必要的承受壓力能力，并能夠在內(nèi)力的作用下而重新分配各個(gè)部件的功能。在發(fā)生地震時(shí)，要保證即使有部分部件推出工作，剩余的部件能夠承擔(dān)整體建筑受到的地震作用力，避免建筑物崩塌情況的發(fā)生。

（2）設(shè)計(jì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該具備清晰的計(jì)算圖，還要具備合理的抗震傳遞途徑。在設(shè)計(jì)建筑物的抗震性結(jié)構(gòu)時(shí)要豎向形式布置結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件，并使建筑中的構(gòu)建在重力的作用下而承擔(dān)起整個(gè)建筑受到的壓力。在布置樓頂體系時(shí)，要考慮使用重力并使用最短的構(gòu)件支撐起建筑物的承載力，在布置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的整體時(shí)，要盡量讓上部的構(gòu)件通過轉(zhuǎn)換層而進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而提升建筑物的抗震性。除此之外，建筑物的整體性的抗側(cè)壓力應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)明確的規(guī)定，抗側(cè)壓力結(jié)構(gòu)應(yīng)該通過簡體與剪力墻等組成，并且設(shè)置的要連貫。

（3）要注重建筑物體系的強(qiáng)度與剛度是否具備良好的合理性。建筑物的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有合理、恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)度與剛度，從而有效地防止建筑物由于局部出現(xiàn)問題而變成薄弱的部位，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，不能夠支撐起它應(yīng)該支撐的壓力。在設(shè)計(jì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該要保證每一個(gè)節(jié)點(diǎn)不受到破壞，從而使得支撐梁盡可能的分散建筑物受到的沖擊力，如果建筑物中出現(xiàn)一些薄弱的環(huán)節(jié)，此時(shí)應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ嵘聊竟こ探Y(jié)構(gòu)的抗震能力。

4　提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性的措施

通過研究地震資料，人們開支注重土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)，并逐漸的總結(jié)出了一些提升抗震性的經(jīng)驗(yàn)，下面進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

（1）應(yīng)該保證土木工程結(jié)構(gòu)的合理性，當(dāng)有地震發(fā)生時(shí)，土木工程結(jié)構(gòu)能夠較好的轉(zhuǎn)化受到的地震作用力，在設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該注重此問題。良好的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠保證建筑物通過抗測力而形成雙向固定的結(jié)構(gòu)，從而使得梁、墻與支柱之間能夠在同一水平軸上。建筑物如果在地震作用力下出現(xiàn)彎剪力的破壞，此時(shí)應(yīng)該在墻的地步很好的處理這種塑性屈服，并且還要保證梁之間的變形在合理的范圍內(nèi)。與此之外，還應(yīng)該遵守強(qiáng)弱梁，這種方式能夠讓墻各個(gè)部位的承載力得到最大限度的提升，從而發(fā)揮出它的抗震性。

（2）土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性應(yīng)該嚴(yán)格的按照抗震等級進(jìn)行劃分，要分別處理結(jié)構(gòu)中的梁與墻等個(gè)結(jié)構(gòu)。當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，要使得土木工程的結(jié)構(gòu)滿足建筑的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)語建筑的結(jié)構(gòu)可靠性。同時(shí)，還要保證鋼筋混凝土在地震的作用下仍然能夠保持良好的承載力與延展性。建筑物的延展性得到良好的強(qiáng)化，能夠保證建筑中的構(gòu)件具備良好的強(qiáng)度與剛度，并保證建筑物不會被地震的能力所吸收。在設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)時(shí)首先應(yīng)該保證結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)不能夠被破壞，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要使得同一個(gè)層之間的柱更好地承受地震帶來的作用力。結(jié)構(gòu)中要保證梁與柱端之間的塑膠性，這才能提升抗震性的有效體現(xiàn)。

（3）應(yīng)該加強(qiáng)抗震防線的設(shè)置，要保證抗震線的完善性與多層性。要保證在地震發(fā)生的情況下，各個(gè)部件能夠充分的發(fā)揮出他應(yīng)該發(fā)揮出的作用，從而充分發(fā)揮出保護(hù)建筑物的作用。在設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)時(shí)還應(yīng)該注重不斷的增強(qiáng)建筑物的延展性，讓建筑物的剛度與強(qiáng)度合理的結(jié)合在一起，從而更好地分散地震帶來的作用力。為了更好地保護(hù)結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該加長框架內(nèi)部同一水平的柱兩端的長度，從而有效地預(yù)防柱底部出現(xiàn)塑膠性的變形，使得柱端與梁端的塑膠性變形得到較好的糾正與分散，這能夠?qū)⑼聊竟こ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與科技的進(jìn)步，我國的建筑物數(shù)量不斷的增加，建筑物的結(jié)構(gòu)也逐漸趨于高層化，但是地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的作用力難以有效地確定，從而使得建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不夠準(zhǔn)確，因此在設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該大力的推動土木工程結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)。

5　總結(jié)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，建筑行業(yè)也在跟著時(shí)代進(jìn)步的步伐而前進(jìn)，建筑工程中最為重要的工程是土木工程，它在建筑行業(yè)中的地位變得越來越重要。研究土木工程的抗震性對于提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有著巨大的意義與作用。因此，土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員不應(yīng)該忽視建筑物結(jié)構(gòu)的抗震概念，應(yīng)該在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的過程中更好地表現(xiàn)抗震概念，不斷的完善與促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，最大限度的提升建筑物的穩(wěn)定性，降低建筑物存在的安全隱患。

［1］王中偉.淺析土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題中國科技，2014：56～60.

［2］陳誠.土木工程結(jié)構(gòu)中存在的抗震問題分析與研究陜西科技，2015：45～48.

［3］郭啟德.建筑結(jié)構(gòu)的抗震性分析與研究中國科技之家，2016：23～25.

2016-6-20

TU352.1

A

2095-2066（2016）19-0171-02