新時(shí)期土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)策略

翟君宇

（山西應(yīng)用科技學(xué)院，山西 太原 030000）

作為不可抗災(zāi)害的一種，地震會(huì)對(duì)建筑用戶的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)?duì)整個(gè)城市的發(fā)展產(chǎn)生影響。因此，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要注重土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的提升，合理設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)，確保土木工程結(jié)構(gòu)不會(huì)在地震作用下出現(xiàn)變形或者坍塌事故，降低地震造成的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡。

1 土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的價(jià)值

地震災(zāi)害對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)造成的損害難以通過人工方式控制，僅能夠通過提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及抗震性的方式，降低地震災(zāi)害造成的負(fù)面影響。由此可以看出，在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地震設(shè)計(jì)是非常重要的內(nèi)容，需要受到建設(shè)單位的重視。在實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要遵循如下原則，保障抗震設(shè)計(jì)的有效性，切實(shí)發(fā)揮出提升建筑物抗震性的重要作用。首先，簡(jiǎn)單化原則，設(shè)計(jì)人員需要保障結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化，從而簡(jiǎn)化地震作用相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，保障土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；然后，科學(xué)化原則，設(shè)計(jì)人員需要保障土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)化，確保建筑結(jié)構(gòu)功能的有效發(fā)揮；最后，有效性原則，抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容需要保障土木工程結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的有效協(xié)調(diào)，切實(shí)提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，降低地震災(zāi)害造成的損失[1]。

2 土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的策略

2.1 明確土木工程結(jié)構(gòu)的抗震強(qiáng)度

在開展土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員需要明確土木工程結(jié)構(gòu)的抗震強(qiáng)度，為后續(xù)的抗震設(shè)計(jì)工作奠定良好的基礎(chǔ)。具體而言，設(shè)計(jì)人員在明確抗震強(qiáng)度時(shí)，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合土木工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，明確具體的抗震強(qiáng)度。通常來說，我國(guó)建筑物大都遵循6 度-9 度的地震危害標(biāo)準(zhǔn)，開展土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作。在明確抗震強(qiáng)度后，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)土木工程的具體參數(shù)要求及應(yīng)用要求，應(yīng)用相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)方法，提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震水平，保障土木工程結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展。另外，在土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要做好多個(gè)抗震防線的設(shè)置，通過完善的抗震結(jié)構(gòu)體系，全方位的保障建筑物的穩(wěn)定性，避免土木工程結(jié)構(gòu)在地震作用下出現(xiàn)坍塌事故，保障建筑用戶的財(cái)產(chǎn)及人身安全。

2.2 合理進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)的選擇

在明確結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度后，設(shè)計(jì)人員需要合理進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)的選擇，主要選擇內(nèi)容包括土木工程的載重范圍、結(jié)構(gòu)平面以及結(jié)構(gòu)材料。從載重范圍角度而言，設(shè)計(jì)人員需要明確施工材料的承載能力，根據(jù)其變形參數(shù)制定相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)方案，提升土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；從結(jié)構(gòu)平面角度而言，土木結(jié)構(gòu)的平面與立面設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)建筑施工產(chǎn)生直接的影響，所以設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確保抗震設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，保障土木結(jié)構(gòu)抗震的強(qiáng)度，發(fā)揮出土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要作用；從結(jié)構(gòu)材料角度而言，土木工程采用的施工材料強(qiáng)度及硬度，會(huì)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生影響。因此，設(shè)計(jì)人員需要選擇強(qiáng)度及硬度優(yōu)異的施工材料，避免施工材料在地震作用下出現(xiàn)變形問題，從整體上提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.3 準(zhǔn)確計(jì)算土木結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)

在土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要計(jì)算的參數(shù)相對(duì)較多，包括抗震設(shè)防烈度、層間位移限值等。對(duì)于抗震設(shè)防烈度來說，不同類型的土木工程結(jié)構(gòu)，有不同的抗震設(shè)防烈度計(jì)算要求。參照我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可知，在甲類建筑結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)用地震動(dòng)參數(shù)明確土木工程結(jié)構(gòu)的地震作用；在乙類建筑結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)用Ⅵ度設(shè)防烈度明確土木工程結(jié)構(gòu)的地震作用。需要注意的是，如果乙類建筑結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件屬于Ⅰ-Ⅲ類場(chǎng)地，則不需要明確地震作用；如果乙類建筑結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件屬于Ⅳ場(chǎng)地，而可以劃分為超高層建筑Ⅶ-Ⅺ范圍內(nèi)，這就要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)用設(shè)防烈度明確土木工程結(jié)構(gòu)的地震作用。

對(duì)于層間位移限值來說，高層建筑的相鄰高層很容易在地震及風(fēng)力的雙重作用下產(chǎn)生位移現(xiàn)象，對(duì)高層建筑的正常應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需要注重層間位移限值的計(jì)算，對(duì)高層建筑的層間位移角進(jìn)行限制，避免高層建筑出現(xiàn)位移問題。就目前的施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來說，如果土木工程結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)作為核心，則其層間位移限值需要控制在1/200-1/500 的范圍內(nèi)；如果土木工程結(jié)構(gòu)采用鋼混結(jié)構(gòu)作為核心，則層間位移限值需要控制在1/400-1/700 的范圍內(nèi)。

另外，設(shè)計(jì)人員需要注重參數(shù)計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。在實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，如果土木工程的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)人員可以通過振型組合反應(yīng)譜法或者彈性動(dòng)力時(shí)程法明確該土木工程結(jié)構(gòu)的對(duì)地震作用；如果土木工程結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，或者結(jié)構(gòu)內(nèi)部的質(zhì)量和剛度并沒有均勻分布，設(shè)計(jì)人員需要通過補(bǔ)充彈塑性動(dòng)力時(shí)程法完成該土木工程結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算，保障地震設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性，提升建筑的抗震性能[2]。

3 結(jié)語

綜上所述，土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能與建筑用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全關(guān)系密切，需要注重抗震設(shè)計(jì)的合理性及有效性。通過本文的分析可知，設(shè)計(jì)人員需要全面考慮土木工程結(jié)構(gòu)的類型及要求，通過土木工程結(jié)構(gòu)材料的選擇、相關(guān)參數(shù)的合理設(shè)置，提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。