土木工程結構設計中的抗震研究

（中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610000）

【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，進行科學嚴密的創新設計，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，同時保證人民群眾的生命財產安全。因此要重視土木工程結構設計的抗震問題。本文就土木工程結構設計中的抗震問題進行了深入的研究。

【關鍵詞】：土木工程；建筑結構；抗震分析

1.影響土木工程中的結構抗震的幾個因素

1.1土木工程建設的場地選擇

施工場地的選擇是影響土木工程抗震性最直接的影響因素，也就是說，想要提升建筑物的抗震性，首先就需要選擇一個良好的施工場地。在場地的選擇上需要注意以下幾點：一是場地中的地基狀況。地基一定要保持一個平穩的狀態，才能在發生地震時，避免由于地基不穩而導致的工程結構在地震中遭到破壞的現象。二是地勢要平坦開闊。只有選擇這樣的地形，才能有效避免滑坡、斷層等地質破壞現象，能夠很好地確保地基的穩固性，從而達到提高抗震性能的作用。

1.2土木工程中所選擇的材料以及其設計的機構體系

在進行土木工程的材料選擇的時候需要選擇硬度相對于較強的，不易發生彎曲的，這樣可以有效的避免地震來臨的時候建筑坍塌和變形。而目前來看我國在進行土木工程的過程中，多數情況下所選擇的材料多為鋼筋混凝土，而這一材料本身容易變形、彎曲以及發生側移，所以在進行工程抗震材料選擇的時候盡可能的避開這一材料，從而選擇鋼結構、鋼管混凝土等不易發生變形的材料。

1.3土工工程的結構高度

無論是哪種形態的建筑，其高度都是整個建筑中十分重要的一個環節，很多時候不能夠為了追求建筑設施的獨特性而無止境的升高建筑，在地震來臨的時候高度越小的建筑其受到的破壞也相對于小，過高的建筑在發生地震的時候容易出現變形等多種問題，所以在進行抗震設計的時候需要確定建筑應該需要的高度，避免建筑過高。

1.4土木工程中的結構自身的抗震程度

目前來看我國對于土木工程的在建筑結構上的抗震程度要求不是很高，其主要的要求就是：小震不壞、中震可修、大震不倒，所以在進行工程的設計中必須要做好以上幾點。

2.土木工程建筑的主要抗震措施

2.1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。

2.2進行合理有效的整體設計及和規劃

在對結構減震的實踐中，在7級的地震中檢測表明其土木工程結構所承受的地震作用大致相當與5.5級的地震烈度對建筑產生的破壞性影響，其結構在遭遇地震的時候工作范圍仍然在彈性范圍內，降低了結構在地震中產生的加速度、位移、速度等不良反應，從而減輕或者消除了結構部件的損壞，對土木工程起到了很好的保護效果。設計消能減震、隔震需要重點注意以下幾方面內容；其一，選取地基及建筑場地期間，應確保地基的密實特性，確保地基的穩定性，也就是最大程度降低地震對建筑的作用；其二，因為建筑結構的差異，隔震系數的標準也各不相同，因此，設計期間，需要結合項目的真實情況，選擇科學的隔震支座，不可以忽略風力的負荷作用；其三，選擇隔震、抗震的構件期間，應重點對建材原料的延性進行考量，從而縮減地震對建筑的損壞程度。

2.3對抗側力的體形進行優化

假如進行土木項目施工期間，選取剛性的結構預案，則可以降低地震作用對建筑主體結構的損壞，并不會出現較大的形變，能夠高效確保圍護墻及保護隔墻。當建筑結構中的超靜定數量越多，則塑性鉸越多，相應可以減弱地震的危害。針對結構來講，強度越高，穩定程度越好。相關工作人員應對建筑結構的屈服性實施優化，當結構受到損壞時，不可以依據樓層設定屈服機制，而需要遵照整體屈服機制進行。設計結構期間，需要重點關注以下幾方面原則：其一，強柱弱梁；其二，強節弱桿；其三，強壓弱拉；其四，強剪弱彎。也就是在選擇橫向桿件期間，需要對桿件的軸力進行細致考慮，保證其盡可能出現彎曲耗能，從而增強整體構建的延性。

2.4設置多道抗震防線

抗震防線的設置可以有效減少地震對土木工程結構的沖擊力，是提升整個結構抗震性至關重要的環節之一。多道防線之所以能夠很好地起到抗震的效果，主要是因為在地震的過程中，延性較好的構件首先發揮其抗震作用，雖然其它構件也有一定的抗震能力，但是發揮的作用相對較小，所以在第一道防線的設計中，需要保證好各構件的延性及質量，在此基礎之上，設置多道防線使地震波在傳達到建筑結構之前已被消除，從而提升抗震性能。

2.5豎向設計的均勻性。

豎向結構的設計是土木工程結構抗震設計的重要內容。在進行豎向設計時，對建筑的橫隔層進行設計時，要準確掌握建筑橫隔層的上下比例，并要求收進建筑橫隔層的豎向尺寸，保證分隔層的稱重均勻，并且符合相關標準的要求，因此要認真分析豎向受力。除此之外，在開設洞口時要保證洞口的整齊性和規則性，進一步提高加強土木工程結構整體的強度及剛度。保證建筑結構在遭受突然歪理襲擊以及剛度突然變化時，建筑結構不會扭曲變形。此外，還應高確保建筑結構的延性和剛性，這就要求相同層面的支柱與其他連接結構的剛性保持一致，只有剛度保持均衡，才能提高結構的延展性，保證土木工程結構的抗震性能。

結語

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，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：

[1]任宇霞，唐玉嬌，張靜等.淺談土木工程結構設計中的抗震研究[J].城市建設理論研究（電子版）

[2]劉尊杰.土木工程結構設計中的抗震性能[J].房地產導刊