土木工程結構設計中對抗震問題的分析

郭 蓉

（山西省冶金設計院有限公司，山西 太原 030000）

土木工程的結構設計在土木工程的發展中占據著十分重要的地位，如果能把抗震觀念加入到結構設計之中，可以有效延長建筑物的使用壽命，并且能夠提升安全性。

1 抗震設計中存在的問題

1.1 土木工程建筑物的高度問題

伴隨著社會的快速發展，發展和資源逐步構成了正向發展的穩定關系，發展必須依靠資源來實現，但土地的資源是有限的，最終結果就是在獲取資源的過程中為建設工程要付出更高的成本。于開發商而言，需要追求自身經濟利益的最大化，因此，開發商會利用一切可行的方式來降低成本，其中較為有效的方法就是盡可能的增加建筑物的高度。但一棟建筑物自身的高度越高，其重心也會相應升高，然后會直接導致建筑物穩定性下降、抗震性能與安全性的降低，在災害發生時容易造成人員傷亡。

1.2 土木工程建筑物的結構問題

從土木工程建筑的結構體系層面來說，一般的結構設計師會使用梁、柱、墻作為建筑物的主要受力構件，隨后會在滿足功能的前提下，對框架結構、框架-剪力墻、剪力墻等進行綜合比較優選結構類型。框架結構布置靈活，墻體不承重，可以獲得較大空間，穩定性較差且受層高限制，一般適用于住宅，辦公。賓館、醫院等；框架-剪力墻布置靈活，框架和剪力墻共同承重分擔，具有良好的抗側力性能，穩定性好，廣泛應用于各類建筑；剪力墻利用建筑物的外墻和永久性內墻布置的原則，穩定性好，抗側剛度大，位移小，抗震性能好，但空間布置不夠靈活，主要適用于高層住宅。伴隨著土木工程建筑高度的不斷增加，土木工程建筑中會出現橫向負荷現象，伴隨而來的是不斷加大的彎矩和剪力，最終會嚴重影響到高層土木建筑的初期平面設計和基礎期施工。總結來說，在進行土木工程整體計算設計的過程中，結構形式的選擇，會受到來自于建筑高度和層數的影響。

2 提高土木工程建筑物抗震性能的具體措施

2.1 增強土木工程抗震結構體系的合理性

當地震發生時，建筑物主要是利用土木工程結構體系的抗震能力來轉化地震時產生的作用力，因此，要格外注重抗震結構的設計，以保證抗震結構設計的合理與穩定。較好的建筑結構體系要能夠通過抗側力，形成雙向且固定的結構，使梁柱、墻體可以共同分擔作用。這樣，建筑物能夠在發生地震時保證墻體、梁、柱的變形破壞在可接受范圍內。除此之外，在框架設計梁柱的過程中，應該堅持強弱梁的原則，用以提高結構的變形能力，防止在強烈地震作用下倒塌。此舉可以有效提升墻體各個部分的承載力，從而促進土木工程建筑物的抗震性能的發揮。

2.2 可以按照地抗震等級的不同對土木工程的結構進行劃分

根據地震等級的不同，其所產生的破壞力也不盡相同。因此，在設計土木工程的抗震結構時，要對框架結構、框架-剪力墻、剪力墻結構根據規范進行分別處理，并且要結合當地的具體設防烈度情況進行綜合分析，使其具備抵抗該地區最大地震等級的能力，以保證建筑整體結構的穩定性。在進行設計時，還要充分考慮到鋼筋混凝土抵抗地震時的延展性能與承載能力。提高建筑物的延展性，可以增強建筑物抵抗地震應力的作用。其次，在進行土木工程的結構設計時，要提升同層間柱的抗震性能，一定要保證好梁柱梁端、柱端的塑膠性，在全方面提高土木工程建筑結構體系的抗震性能。

2.3 保證抗震線的多層性和完善性

土木工程建設抗震結構的目的就是希望其能在地震來臨時發揮作用，提高建筑的整體抗震性能。在設計土木工程時，要格外注重提高延展性，做到將建筑的剛度和強度有機結合在一起。在施工時應采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動隔震、懸吊隔震等措施，改變結構的動力特性，減輕結構的地震反應。容許結構構件在地震時進入非彈性狀態，并具有較大的延性，提高結構的耗能能力，以消耗地震能量，減輕地震作用，減小樓層地震剪力，使結構物裂而不倒。在安裝抗震結構的構件時，一定要加長框架內同一水平柱兩頭的長度，防止出現梁柱底端塑性鉸變形的情況，從而有效減輕塑性鉸變形帶來的不良影響。如果在某個地區地震等級無法確定，土木工程的結構設計難以保證高度精確性的情況下，則可以在設計過程中使用土木工程結構概念設計法。

3 結語

總結來說，建筑行業的不斷進步，推動了建筑物的不斷增加，為避免因地震導致人員傷亡及財務損失，必須要加強土木工程建筑的抗震結構設計。我們要堅持對抗震技術進行探究及開發，促進建筑穩定性與抗震性能的提高，有效降低建筑物中存在的安全隱患，從而保障人民的生命、財產安全，最終推動建筑行業穩定持續的向前發展。