土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震性能分析

張永健

摘? ? 要：隨著我國整體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平和生活質(zhì)量的提高，對(duì)于建筑的要求與日俱增。眾所周知，地震災(zāi)害是產(chǎn)生影響極大的自然災(zāi)害，對(duì)于地震災(zāi)害，無法做到防止災(zāi)害發(fā)生，只能采取措施盡可能地減少地震災(zāi)害帶來的損失。在土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)抗震性能，必須要對(duì)工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)影響因素進(jìn)行分析，確保抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，提升土木工程結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震性能

1? 引言

我國建筑行業(yè)發(fā)展到今天，已經(jīng)融入很多先進(jìn)的科研技術(shù)在其中，使我國建筑行業(yè)發(fā)展更為迅速。在我國，建筑行業(yè)一直為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了較大的支撐，但是面對(duì)日益復(fù)雜的社會(huì)環(huán)境，建筑行業(yè)如何更好的發(fā)展備受關(guān)注，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行工程建筑施工中的重要環(huán)節(jié)，但是在當(dāng)前相關(guān)工作中，仍然存在一些問題，導(dǎo)致我們工程質(zhì)量存在一些問題，建筑物的抗震性能是其質(zhì)量評(píng)估中的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)，因此我們需要投入更多的研究，探討如何提升土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能。

2? 土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要性

根據(jù)國家地震局公告可知，近些年來我國地震發(fā)生頻率較高，對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成了較大的威脅，輕則房屋受損，重則家破人亡。土木工程是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的重要組成部分，且較容易受到地震等自然災(zāi)害的威脅，如果我們所建設(shè)的土木工程抗震效果達(dá)不到要求，那么很可能在地震來臨時(shí)出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象，對(duì)于正常的使用造成嚴(yán)重的影響，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)損失，更有可能造成人員的傷亡。因此，我們需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行良好的把關(guān)，不論土木工程造型結(jié)構(gòu)形式如何，我們都應(yīng)當(dāng)重視其抗震性能的分析設(shè)計(jì)，每一環(huán)節(jié)每一步驟的設(shè)計(jì)都要參考土木工程的抗震性能。

3? 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)的形狀簡(jiǎn)單，對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，為了提升結(jié)構(gòu)抗震的效果，要先對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的勘察和了解，對(duì)整個(gè)土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算的結(jié)果得知結(jié)構(gòu)的受力情況。另外，土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要盡可能的簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠更容易計(jì)算出結(jié)構(gòu)的受力情況，還能確保土木工程結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害中受到的損傷程度最小，是提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能和結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的有效措施。（2） 整體的設(shè)計(jì)要科學(xué)、合理，土木工程在我國有著非常重要的地位，為了提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震效果，必須要確保抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)和合理性，對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)而言，切忌盲目的設(shè)計(jì)，避免因設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的抗震效果不佳，在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，導(dǎo)致土木工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，從而無法發(fā)揮真正的價(jià)值。土木工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要全面考慮地震災(zāi)害帶來的破壞，確保抗震設(shè)計(jì)中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)具備充足的抗震性，提升每一個(gè)連接件之間的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用的材料進(jìn)行檢測(cè)，確保材料能夠達(dá)到抗震設(shè)計(jì)的要求。（3）降低地震對(duì)建筑的影響，通常情況下，一些土木工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)為了降低結(jié)構(gòu)受到地震災(zāi)害的影響，在土木工程結(jié)構(gòu)的主體和建筑基礎(chǔ)之間會(huì)設(shè)置隔離地震層，從而提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性。可以利用物理學(xué)中的相反作用力的原理，通過在建筑物頂端建造一個(gè)“反擺”減少建筑物在地震中的受力，使地震災(zāi)害對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)造成的破壞力減小，從而實(shí)現(xiàn)降低地震影響的作用。

4? 土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1? 做好建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)

現(xiàn)在的人們都向往在城市里生活，可以說是出現(xiàn)了一波又一波的進(jìn)城熱現(xiàn)象，由于人多地少，所以現(xiàn)在的高層建筑越來越多，而在高層建筑中，施工單位的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)往往忽略了對(duì)建筑頂層的設(shè)計(jì)，近些年，有公司意識(shí)到了頂層的抗震設(shè)計(jì)存在問題，究其原因主要是高層建筑的屋頂過重、屋頂過高，這些現(xiàn)象會(huì)直接導(dǎo)致建筑整體發(fā)生變形，不僅如此，在地震發(fā)生時(shí)，這些問題會(huì)降低整體建筑的抗震性，造成的損失也會(huì)更加嚴(yán)重，出來屋頂本身的弊端之外，還存在一個(gè)不可避免的問題，就是頂層中心與建筑物整體的中心不同，會(huì)導(dǎo)致建筑物的墻體出現(xiàn)斷裂，所以說在建筑設(shè)計(jì)過程中需要根據(jù)實(shí)際情況做出考量，從而提升建筑本身對(duì)于地震的抵抗性。

4.2? 應(yīng)用高性能的防震材料

首先，對(duì)于土工工程建筑而言，要想抗震性能更高，需要嚴(yán)格控制材料的性能，所以在選購材料時(shí)，不可以盲目的注重經(jīng)濟(jì)成本，要將重點(diǎn)放在抗震性能方面，選擇一些高性能的施工材料，同時(shí)在材料投入施工前，需要進(jìn)行有效的質(zhì)量檢測(cè)，以確保材料性能符合施工要求，全面提高建筑抗震性能;其次，在進(jìn)行抗震材料應(yīng)用時(shí)，主要是對(duì)建筑地基進(jìn)行處理，傳統(tǒng)的方法是在地基底部填補(bǔ)一層黏土，以達(dá)到降低地震對(duì)建筑物所造成的影響，但是這一做法所起到的效果不是特別好，所以后續(xù)相關(guān)研究人員進(jìn)行了改良，具體是用瀝青替代了黏土，這使得抗震性能有了大幅度提升。

4.3? 對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行慎重選擇

第一，對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的承重范圍進(jìn)行細(xì)致的分析。土木工程結(jié)構(gòu)的承重范圍與工程施工中應(yīng)用的材料有很大的關(guān)系，因此，在土木工程結(jié)構(gòu)的抗振設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)建筑材料進(jìn)行仔細(xì)的檢查，不能讓存在變形的建筑材料被應(yīng)用到工程的施工中。另外，在進(jìn)行材料的選擇時(shí)，還要盡量選擇自重比較輕且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的材料，避免出現(xiàn)因材料質(zhì)量因素而導(dǎo)致的土木工程結(jié)構(gòu)承重能力下降，提升土木工程結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性;第二，加強(qiáng)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)平面的設(shè)計(jì)。土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中的平面布局也是非常重要的部分，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的平面和立面的布置，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的管理，提升土木工程抗震結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的精確性，從而提升抗震效果。

4.4? 嚴(yán)格保證建筑物的剛度

在建筑工程中，想要從根本上對(duì)地震產(chǎn)生的災(zāi)害進(jìn)行防御，需要設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)化防御功能，并且要不斷提升其堅(jiān)硬程度，而混凝土材料自身具備堅(jiān)固性，所以成為了建筑工程的首選材料，此外，在建筑完成之后，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)建筑的整體進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)，在這一方面，我國法律也有過明文規(guī)定，要求所有建筑結(jié)構(gòu)都要進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)程度可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)與類型而做出相應(yīng)改變。就當(dāng)前來看，建筑材料還存在些許問題，有待進(jìn)一步的優(yōu)化提高，從而減少對(duì)建材的資金投入，更重要的是，這樣做能夠優(yōu)化很多材料，可以分配到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)中。

4.5? 建筑平面抗震設(shè)計(jì)均勻?qū)ΨQ是建筑平面布置設(shè)計(jì)的核心

同時(shí)均勻?qū)ΨQ也可以更好地呈現(xiàn)建筑物各種空間功能需求。如果建筑墻體、鋼構(gòu)件不對(duì)稱，在地震發(fā)生時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)受力不均勻，導(dǎo)致變形不均勻現(xiàn)象發(fā)生，建筑局部墻體乃至建筑物遭到損壞。平面組合設(shè)計(jì)、單個(gè)房間設(shè)計(jì)是建筑平面設(shè)計(jì)的核心組成元素，在設(shè)計(jì)單個(gè)房間平面的時(shí)候，必須準(zhǔn)確確定各個(gè)房間的面積、門窗位置等。建筑平面組合形式具有多樣化的特點(diǎn)，比如集中式、單元式，要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇適宜的平面組合形式。以單元式為例，在優(yōu)化利用垂直交通的基礎(chǔ)上，使各個(gè)使用空間有機(jī)融合，這種形式大多用于商住樓、高層辦公樓。

5? 結(jié)語

綜上所述，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)具有較大的影響，更是建筑物抗震性能的重要保障。所以，在我們進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的工作中要嚴(yán)格參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，確保設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，以此促進(jìn)我國建筑行業(yè)健康發(fā)展。

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