探究土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震問題

孫 杰

（太原市建筑設(shè)計研究院， 山西 太原 030002）

建筑工程項目在發(fā)生地震時如果出現(xiàn)大面積損毀，會對人們的人身安全構(gòu)成嚴重威脅，帶來巨大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。為了盡可能的避免此種情況發(fā)生，應當高度重視并且有效落實土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計需遵循的原則

為了保證土木工程具有較高的使用價值，能夠在一定程度上抵抗地震災害，所以優(yōu)化設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)是非常必要的，而要想真正做到這一點，應當明確抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計原則。

1.1 結(jié)構(gòu)平面與豎向的規(guī)則性

土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，首先要遵循的原則是結(jié)構(gòu)平面與豎向的規(guī)則性，也就是設(shè)計師在具體進行結(jié)構(gòu)設(shè)計之中注意考慮質(zhì)量、高度、承載力等方面，從保證以上幾方面分布均勻的角度出發(fā)而合理設(shè)計。而為了能夠真正做到這一點，應當采取最為適合的計算方式來計算整個結(jié)構(gòu)的受力情況，進而規(guī)則化的展開結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此來鞏固薄弱環(huán)節(jié)使結(jié)構(gòu)各部分受力均勻[3]。

1.2 科學化與合理化的設(shè)計

土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之中還要堅持科學化與合理化的設(shè)計原則，也就是設(shè)計師一定要根據(jù)建筑物的實際情況，科學合理的規(guī)劃設(shè)計結(jié)構(gòu)。除此之外，還應當注意從安全的角度出發(fā)，考慮和分析抗震結(jié)構(gòu)各個部分在受理的情況下是否穩(wěn)定可靠，進而提出針對性的措施來優(yōu)化薄弱部分，以此來提高整個土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。

1.3 確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與整齊

土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之中一定要嚴格遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計合理與整齊的原則。因為只有確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與整齊，才能夠使結(jié)構(gòu)的整個布局是非常完整可行的。在具體進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之中一定要按照設(shè)計要求，結(jié)合相關(guān)資料來合理設(shè)計建筑平面，美化建筑外形，與此同時來深入分析建筑各部分的剛度，進而做出適當?shù)恼{(diào)整，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)中心位置發(fā)生偏移，這不僅有利于提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，還有利于促進土木工程項目建設(shè)良好進行[4].

2 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的關(guān)鍵問題

參考相關(guān)資料，確定在具體進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應明確設(shè)計指標，如位移、周期、剛度、剪重、剛重等等，進而結(jié)合工程實際情況而科學合理的展開設(shè)計作業(yè)。但是要想進一步優(yōu)化建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，還需要高度關(guān)注以下問題，即：

2.1 場地選擇

客觀來說，場地選擇好與壞直接影響建筑的抗震性能。所以，在優(yōu)化設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)之際，應當注意慎重選擇場地。這就需要設(shè)計人員能夠以安全、地基穩(wěn)定、地震發(fā)生率低等標準來進行場地選擇。假如不能避開不良地段，需要經(jīng)過詳細的分析和計算來確定建筑物所要承受的地震強度，進而優(yōu)化設(shè)計建筑抗震結(jié)構(gòu)，盡可能的提高抗震能力，保證建筑物的安全性、穩(wěn)定性、堅固性。

2.2 結(jié)構(gòu)體系的選擇

出于優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，提高建筑物抗震能力的考慮，再具體進行結(jié)構(gòu)體系選擇之際應注意以下三方面，即：1）避免給建筑整體抗震帶來負面影響。也就是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要考慮結(jié)構(gòu)局部破損而導致整個結(jié)構(gòu)抗震能力下降的情況，進而合理選擇結(jié)構(gòu)體系，以便抗震結(jié)構(gòu)使用過程中即便某一構(gòu)件停止工作，其他構(gòu)建也不會失去效能，依舊支撐整個結(jié)構(gòu)，使之依舊有較強的抗震能力。2）結(jié)構(gòu)體系需要有明確的計算簡圖及合理的地震作用傳播途徑。3）出于保證建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計達標的考慮，所選擇的結(jié)構(gòu)體系還應具備良好的承載能力、變形能力及消耗地震能量的能力。比如選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其就能表現(xiàn)出以上能力，并且保證整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性、安全性及可靠性。4）為了提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，還應選擇剛度和強度合理的結(jié)構(gòu)體系，如此該結(jié)構(gòu)體系能夠有效的應對地震，降低地震對整個建筑物的沖擊。

3 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震問題及解決對策

立足于現(xiàn)實層面，對現(xiàn)階段我國土木工程建設(shè)實際情況予以分析，確定土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計之中容易受某些因素的影響而出現(xiàn)抗震問題，進而導致工程結(jié)構(gòu)抗震性能不佳。為了盡可能的避免此種情況發(fā)生，應當針對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震問題而提出有效的解決對策，科學、合理的設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)。

3.1 制定完善的抗震設(shè)計方案

總結(jié)性分析以往土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計實際情況，確定抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案不合理是導致土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能不佳的原因之一。為了能夠有效的規(guī)避這一抗震問題，再具體優(yōu)化設(shè)計土木工程抗震結(jié)構(gòu)的過程當中，應當注重制定完善的、可行性較高的抗震設(shè)計方案。也就是盡可能的收集土木工程相關(guān)資料，并以此為依據(jù)土木工程實際情況及設(shè)計指標，應當注意科學合理的進行結(jié)構(gòu)體系選擇，以便明確整個結(jié)構(gòu)總體類型，在此基礎(chǔ)上詳細的分析和考慮結(jié)構(gòu)各個構(gòu)件的設(shè)置情，尤其是薄弱環(huán)節(jié)的構(gòu)件，以便某一構(gòu)件停止工作，其他構(gòu)件均受到影響，最終降低整整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。所以，設(shè)計師一定要嚴格按照設(shè)計要求，熟悉整個土木工程，參考相關(guān)資料來科學、合理的設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件，最終得到可行性較高的土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案[5]。

3.2 慎重對待土木工程結(jié)構(gòu)選址

工程所在地對整個土木工程抗震性能有一定的影響。對于提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，再優(yōu)化設(shè)計土木工程抗震結(jié)構(gòu)的過程當中，應當注意規(guī)避選址不合理的問題。那么，如何做好土木工程抗震結(jié)構(gòu)的選址工作呢？設(shè)計師在具體進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，應當對土木工程所在地的地理環(huán)境和地質(zhì)變化加以了解，明確當?shù)氐牡卣鸲喟l(fā)地帶、地震的發(fā)生等級、地震的發(fā)生頻率等等，進而避開地震多發(fā)地帶，遠離地殼的交匯處，選擇相對平整的、平穩(wěn)的位置來進行土木工程建設(shè)，如此能夠在一定程度上規(guī)避地震，加之土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，使該工程具有一定的抗震能力，可為后續(xù)更加安全、可靠、穩(wěn)固的使用的建筑物創(chuàng)造條件。

3.3 依據(jù)抗震等級來設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)

盲目的進行土木工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，未能充分考慮當?shù)氐目拐鸬燃?，這也不利于提高土木工程的抗震性能。基于此，在優(yōu)化設(shè)計土木工程抗震結(jié)構(gòu)的過程當中，應當注意對當?shù)氐卣鸢l(fā)生情況予以了解明確土木工程需要達到的抗震等級，進而根據(jù)抗震要求，科學合理的設(shè)計整個土木工程的結(jié)構(gòu)，尤其是梁、墻等部分的設(shè)計。一般來說，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程當中注意考慮高等級地震發(fā)生情況下如何保證整個結(jié)構(gòu)具有較好的承載力和延展性，所以設(shè)計師在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程當中應注意強化整個結(jié)構(gòu)的完整性，也就是對影響工程結(jié)構(gòu)的因素，確定結(jié)構(gòu)各個部分的平衡狀態(tài)，進而有針對性的優(yōu)化各個部分，以此來保證整個結(jié)構(gòu)的完整[6]。

4 結(jié)束語

經(jīng)本文一系列分析，確定現(xiàn)階段土木工程建設(shè)之中結(jié)構(gòu)設(shè)計容易出現(xiàn)抗震問題，導致工程結(jié)構(gòu)的抗震性能不佳。對此，筆者建議通過制定完善的抗震設(shè)計方案、慎重對待土木工程結(jié)構(gòu)選址、依據(jù)抗震等級來設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)等做法來優(yōu)化設(shè)計土木工程抗震結(jié)構(gòu)，提高整個工程的抗震性能，為保證土木工程能夠長期堅固、穩(wěn)定、耐用創(chuàng)造條件。總之，科學合理的解決土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計之中存在的抗震問題是非常重要的。

[1]潘成龍,王貴琳.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中對抗震問題的分析[J].消費導刊,2018,(25):78.

[2]劉廣.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中對抗震問題的分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018,(15):842.

[3]張楚,吳寒.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中對抗震問題的分析[J].建材與裝飾,2018,(18):117。