土木工程結構設計中的抗震設計要點分析

宗成偉

摘要：建筑物的穩定性以及抗震性已經成為土木工程結構設計中的一個重要話題，土木工程的抗震設計是一項復雜且精細的工程，其設計質量的好壞對社會穩定以及人們生命財產安全有直接影響。因此，應選擇科學的抗震設計方法，提高土木工程結構的抗震性能。本文主要對土木工程結構設計中的抗震設計進行了探析，以期可以為實際工作提供一些借鑒。

關鍵詞：土木工程;結構設計;抗震設計

目前，人類還沒有建立關于地震的科學化預報體系，無法及時有效的預測地震，人們只有提高建筑物的抗震性能，最大限度地降低地震發生后造成的危害。隨著近年來地震的頻發，設計人員必須要改變傳統的觀念，提高自身關于抗震設計的知識儲備與專業技能，重視土木工程結構中抗震性能的設計，提高建筑物的質量，為了人們生命財產安全提供保障。

一、土木結構設計的現狀

（一）土木結構設計的特點。在建筑用地一定的情況下，建筑物層數越多，可以容納的居越多。土木結構承載著建筑物自身以及其附屬物的全部重量，對于樓層較少的土木結構，其承載的只是上述的重量，但是對于樓層較多的土木結構，其除了會承載上述重量之外，還需承載由于風力等自然因素造成的水平力，這就需要土木結構具有較強的抗側力。因此，在設計高層土木結構時，首先應考慮抗側力，其后是水平荷載力。此外，對于高度一定的土木結構，其抗震性能會在風荷載以及地震的共同作用下，呈現出差異化。

（二）木結構抗震要求更加苛刻。在土木結構設計之初對其抗震性作出要求時，要顧及到正常使用時的承載能力，還要使土木結構具有優良的抗震能力，這樣才可以使土木結構遇小震不壞、大震不倒。對土木結構延性的計算是一項繁瑣的工作，唯一簡單的方式是通過土木結構的構造設計來計算。在高層土木結構的設計中，為了使其結構有良好的延性，對其結構構件的規格、材料及配筋率有著嚴格的要求。此外，土木工程結構的剪力墻的橫截面積往往很大，所以在土木結構的設計中其變形是不可忽略的。

二、土木工程結構設計中的抗震設計

（一）建設過程中的場地選擇。在進行土木工程設計之前，必須要經過的一個環節便是選擇合適的場地。在進行調查時，首先應對整塊地域的地形地貌情況進行了解，應適當避開曾經發生了凹陷、斷裂的地層，保證建筑工程具有良好的抗震效果。若是不能有效避開，應采取相應的預防措施，對不良區域進行適當的加固防護。

（二）使用特殊的防震材料。使用防震材料對土木工程建筑進行防震處理，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。

（三）合理布置結構。土木工程結構設計中的布置是一個重要的環節，可以有效提高建筑物的抗震性能。在設計土木工程結構布置時，設計人員應充分考慮以下幾種因素：建筑物平面外形尺寸、建筑物所在區域的地形、荷載分布情況、建筑物抗側力分析等。這些布置雖然表面上看起來簡單，但是在實際應用時卻會因為各種各樣的因素而導致預期的效果不能得到有效實現，尤其是土木工程的外在設計十分復雜，設計人員難以按照簡單化的方案進行施工，只是將可能出現的問題控制在允許范圍內。而且，我國相關政府部門還應頒布明確的土木工程結構設計規定，提高設計人員的實踐經驗，保證土木工程結構的抗震設計要求可以得到實現。同時，投資商不能不懂裝懂，對設計人員的設計隨意指責，讓其按照自己的想法更改，應保證土木工程結構設計具有實際價值。

（四）建筑平面抗震設計。均勻對稱是建筑平面布置設計的核心，同時均勻對稱也可以更好地呈現建筑物各種空間功能需求。如果建筑墻體、鋼構件不對稱，在地震發生時，建筑結構受力不均勻，導致變形不均勻現象發生，建筑局部墻體乃至建筑物遭到損壞。平面組合設計、單個房間設計是建筑平面設計的核心組成元素。在設計單個房間平面的時候，必須準確確定各個房間的面積、門窗位置等。建筑平面組合形式具有多樣化的特點，比如，集中式、單元式，要結合施工現場的實際情況，選擇適宜的平面組合形式。以單元式為例，在優化利用垂直交通的基礎上，使各個使用空間有機融合，這種形式大多用于商住樓、高層辦公樓。要盡可能把豎向交通設置在平面內，提高建筑結構的整體剛度、抗扭轉能力等。如果豎向中心在平面外，要盡可能少在轉角的地方開門開窗，防止出現“轉角效應”。以集中式為例，借助大廳，把各個房間相融合，大廳便是其重要的橋梁。這種形式比較適用于商場、展覽館，經常采用大跨度結構、空間網架結構等，提高建筑結構的抗震性能。

三、結語：

綜上所述，隨著我國在土木工程行業投入精力的增多，其地位也在不斷上升。當前，建筑物的穩定性以及抗震性已經成為土木工程結構設計中的一個重要話題，因此，相關研究人員應加強對土木工程結構設計中抗震性能的設計，提高自身的知識儲備與專業技能，進而促進土木工程行業的健康發展。

參考文獻：

[1]張婧嫻.土木工程結構設計中的抗震淺述[J].商品與質量，2016（44）.

[2]劉越超.探討土木工程結構設計中的抗震研究[J].工程技術，2017，（112）.