探討土木工程結(jié)構(gòu)設計中的抗震研究

于學資　余培杰

[摘要]地震是一種常見的自然災害，是地殼運動到一定程度產(chǎn)生的劇烈地質(zhì)變化，對人類生活的安全與穩(wěn)定造成的巨大的影響。從有關(guān)資料的分析可以看出，地震這種自然災害不僅發(fā)生次數(shù)多，波及范圍廣，而且給人們帶來巨大的經(jīng)濟損失，威脅人們的生命安全，使整個社會都承受了巨大的恐慌。其中，建筑物的大面積崩塌，是導致這些損失的主要原因。因此，在建筑行業(yè)未來發(fā)展的過程中，提高對土木工程設計中抗震結(jié)構(gòu)的重視程度，從整體上提高建筑物的抗震性能是十分必要的。本文就對土木工程結(jié)構(gòu)設計中的抗震相關(guān)方面進行分析和探討。

[關(guān)鍵詞]土木工程；結(jié)構(gòu)設計；抗震

一、土木工程結(jié)構(gòu)設計過程中抗震設計的內(nèi)涵以及目標

建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設計主要是以目前已經(jīng)趨于成熟的建筑結(jié)構(gòu)抗震理論與房屋設計標準為基本理念，吸取相關(guān)地震災害中的建筑物破損情況的教訓并且結(jié)合設計師在長期從事設計工作中已經(jīng)積累的經(jīng)驗與前輩設計師的經(jīng)驗進行房屋結(jié)構(gòu)設計。土木工程結(jié)構(gòu)設計過程中抗震設計的目標包含兩層：第一層是滿足相應部門的要求，即委托方與投資方會對建筑結(jié)構(gòu)抗震性能有一定的要求，因此土木工程結(jié)構(gòu)設計師應該努力使建筑的外形、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量以及樣式滿足其要求的參數(shù)；第二層目標即抗震設計的深層、本質(zhì)目標。土木工程結(jié)構(gòu)設計是為了提高建筑質(zhì)量，為消費者提供更好的建筑作品，因此土木工程結(jié)構(gòu)設計過程中抗震設計的深層目標也是為了提高建筑物的整體性能，提高其安全性與穩(wěn)定性。

二、抗震設計的關(guān)鍵因素

（一）選擇恰當?shù)氖┕さ攸c

施工地點對于土木工程結(jié)構(gòu)設計來說是特別重要的，施工地點的地質(zhì)情況、土壤質(zhì)量、自然環(huán)境和環(huán)境因素都會影響到土木工程結(jié)構(gòu)設計，很難確保土木工程結(jié)構(gòu)設計的合理有效。所以在開展建筑結(jié)構(gòu)抗震水平設計的時候，需要充分明確施工地質(zhì)的重要程度。所以，在進行選擇施工地點的時候需要參考一定的標準，接著就是參考建筑的實際情況進而做出正確的選擇。

（二）科學有效的設計

對于這些年來多的地震災害給建筑物所帶來的損失研究可以看出，相同類型的地震對于不同類型的土木工程結(jié)構(gòu)設計所造成的破壞也是各不相同的。參考著所得信息，我們可以使用科學有效的設計方式可以減少地震災害所帶來的損失，這樣可以降低居民的生命財產(chǎn)損失，所以科學有效的土木工程結(jié)構(gòu)設計對于土木工程結(jié)構(gòu)設計抗震性能來說是特別重要的。

（三）有保障的建筑質(zhì)量

地震災害雖然不經(jīng)常發(fā)生，但是破壞力是比較大的，這是一種人力很難控制的自然災害。由于這個災害有著極大的破壞力，在進行土木工程結(jié)構(gòu)設計的時候需要充分意識到這一點，再有就是在設計策略的時候要根據(jù)地震等級不同進而做出不同的選擇。所有的策略設計過程都不能忽視建筑質(zhì)量，所以我們在開展抗震設計工作的時候需要充分的考慮到建筑的質(zhì)量。

三、土木工程結(jié)構(gòu)設計中的抗震研究

（一）在土木工程的地基中使用特殊的防震材料

在土木工程結(jié)構(gòu)當中使用隔震材料主要針對其地基進行的，這主要是為了降低地震對建筑物的傷害。建筑地基在傳統(tǒng)的抗震處理當中通常是在其底部進行黏土以及砂子的鋪設，這種方式雖有一定的抗震效果，但是卻未有效的提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

（二）重視工程場地的選擇

第一，在選擇建筑場地的時候應該選擇較為平坦的場地，平坦的場地不僅能夠減小地震災害發(fā)生時的衍生損失，更有助于具體的施工操作；第二，應該選擇視野開闊的地段作為場地，視野開闊的場地既能夠幫助建筑工程的開展，其開闊性又有助于建筑工程抗震效能的提高；第三，要選擇硬度密度始終的場地作為建筑基地，密度的均勻性能夠降低地震災害的破壞性、硬度的均勻則能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力，從而避免出現(xiàn)建筑開裂的現(xiàn)象；第四，切忌將建筑場地選在地震斷裂帶上，地震斷裂帶是地震災害高發(fā)頻發(fā)的范圍。將建筑基地置于明顯的斷裂帶上必須極力提高建筑物的抗震能力，同時也得做好相應的防范措施，以上措施都會造成資源的不必要浪費。

（三）在建筑物的節(jié)點處設置隔震裝置

在建筑物的各個關(guān)鍵節(jié)點設置一定的隔震材料或減震器能夠降低地震能量傳遞的影響。由于高層建筑使用隔震裝置會將樓層的自震周期加強，隔震裝置的作用不能夠得到有效的發(fā)揮，因此其不適用于高層建筑當中。在較低的建筑當中應用的隔震材料較為常見的是橡膠墊以及混合隔震措施，在進行隔震設計時，粘性隔震、設置隔震支座以及摩擦隔震這三種方式較為常用。

（四）均勻地進行豎向設計

設計人員在進行結(jié)構(gòu)設計時一定要合理的掌握控制建筑高寬比以及上下結(jié)構(gòu)比例之間的豎向收進尺寸，同時要對其豎向受力進行深入的分析，從而保證抗震性能。同時，設計人員要確保結(jié)構(gòu)不會在突然受力的作用下而出現(xiàn)變形現(xiàn)象，也就是說要保證結(jié)構(gòu)整體的強度和剛度，這就要求其在設計時要保證洞口的整齊性。

四、結(jié)語

總之，土木工程結(jié)構(gòu)的設計人員必須依據(jù)實際的工作經(jīng)驗，來深入的對其進行總結(jié)與分析，從而進一步的將一些抗震性的經(jīng)驗進行了提升，確保建筑物穩(wěn)定性的有效提升，還給居民一個有安全保障的家園。