土木工程結構設計中如何考慮抗震問題

孫蘭香+許穎穎+王聰

【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；結構；設計；抗震

前言：

目前人類對于地震還沒有科學的預報體系，因此在地震無法預測的情況下，只有盡可能使土木結構建筑設計對地震具有一定的抵抗力，才可以最大限度的減小地震對生命財產的危害，早期土木工程建筑在其設計之初沒有考慮抗震因素；或者有的將抗震因素囊括設計中，但是由于年久失修或者所在地基土質強度的減弱而造成建筑物和土木結構在地震中的毀壞，因此加強土木工程建筑結構設計初期抗震性，對其以后長期使用有著積極的作用。

一、影響土木工程結構的抗震性能的因素

在土木工程的施工設計中，抗震性已逐漸被重視起來。想要提升建筑工程的整體抗震性能，需要先對影響土木工程結構的抗震性因素進行了解和分析，才能提出針對性的解決措施。現階段，影響抗震性的因素主要包括以下幾個方面：

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。

2.材料的選用以及機構體系的設計

在實施方案的制定過程中，需要通過選擇合適的結構體系和材料，來達到提升整體結構穩定性的效果。當前，土木工程施工中鋼筋混凝土的結構形式已被廣泛使用，但由于鋼筋混凝土結構存在易彎曲、易側移等缺點，在實際的施工中應該準確規劃其使用的部位，避免由于其變形而導致整體建筑結構的抗震能力有所下降。此外，可以采用鋼管混凝土、鋼結構等，降低柱體斷面的尺寸，從而優化整體的建筑結構。

3.合理控制土木工程結構的高度

對于土木工程來說，無論哪種建筑都應該適當地控制其結構的高度，這對建筑的抗震性具有非常重要的作用。從實際角度出發，在地震中結構物的高度與其受破壞情況成正比，也就是說，想要保證結構物在地震中受到較小的破壞力，則需要其自身的高度不能過高。相反，結構物過高時，由于其穩定性不足以抵抗地震的沖擊力，很容易導致結構物的變形，造成嚴重的破壞后果。因此，在結構設計中要充分考慮到結構物的高度，并根據施工現場及環境的基本情況，設定合理的高度，以充分保證建筑物本身的抗震能力。

二、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，筆者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，筆者根據技術方向的不同，對防震措施進行了以下幾點的分類。

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。

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。

結束語：

土木工程的抗震性設計主要是為了減少由地震災害所引起的房屋倒塌、建筑物被破壞等現象。在實際的抗震設計中既要結合施工場地的地質、地形情況，還要考慮到設備、材料等一系列外界因素，是一項非常困難且繁瑣的工作。雖然現階段土木結構的設計工作仍存在很多問題，但是隨著科學技術的不斷加快及人們對抗震性能關注度的提升，終會促使抗震設計工作發揮其自身的價值，從而有效提升建筑的整體抗震性。

參考文獻

[1]唐忻忻.關于土木工程結構設計中存在的問題與對策[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（8）：2586-2586.

[2]喬新磊，蘆博.探討土木工程結構設計中的抗震研究[J].建筑工程技術與設計，2015，（9）：624-624.

[3]羅海叢.土木工程結構設計抗震設計探討[J].房地產導刊，2015，（15）：147-147.endprint