土木工程結構設計中的抗震問題

楊勇

（西安航空學院，陜西 西安710077）

抗震問題一直是工程建設與設計過程重要的研究部分，為了不斷提高土木工程結構設計水平，本文以抗震設計為研究，積極對其進行了實踐與創新探索，具體分析如下。

1 土木工程結構抗震設計原則

1.1 結構設計的合理性與簡練性

為了確保設計的工程達到標準的抗震效果，進行結構設計時，土木工程專業需要遵循抗震原理，使整體的結構更加堅固。首先，對于抗震設計，土木工程人員需要清楚整體的設計結構，并根據實際的使用需求和建筑需求明確設計方案和規則，確保整體的結構具有精準的力學承載效果，避免單一位置承載力過大而出現問題。通過精準的計算和分析，使各個位置的抗震設計達到預期的標準。其次，土木工程結構的設計要簡練，為了降低地震造成的危害，土木工程設計人員要按照結構建造流程進行方案設定，并在建造的過程中做出相應的指導。所以，為了達到完美的土木工程建筑結構，也為了提高抗震效果，設計流程要盡量趨于簡單化和精細化，在確保各位置受力均勻的同時，給出明確的建造方法和材料配比。同時為了使整體的建筑更加合理，當發生地震時，建筑物本身要具備更好的抗震能力，避免對內部物體造成二次破壞。

1.2 整體結構設計的合理性

土木工程結構設計中，要確保各階段的能夠完美銜接，使各基礎部分的設計流程更加精簡。建造部門要按照建筑要求完成建筑方案，按照設計流程進行建筑時，避免使用強度或剛度不足的建筑材料，同時要對整體建筑流程進行監管，做到各零部件連接緊密，提高整體結構的穩定性。建筑主體方案設計以保證各零部件牢靠為目的，在連接的同時提高連接精度。另外，土木工程結構設計中要對整體的建筑有明確的布局和規劃，各建筑區域要按照原則進行施工，為了提高整體建筑結構的立體感和實用性，土木工程結構設計既要滿足內部的剛度需求，又要結合外形，使建筑擁有更好的側向抗震能力，以更好的應對外力變化。土木工程重點關注中心的結構設計，只要中心的設計合理，就可以達到提高整體工程結構抗震性能的效果。

2 土木工程結構設計中的抗震研究

2.1 使用特殊的防震材料

通過對不同區域的地震強度和地震范圍進行測試得知，當地震來臨時，土木工程結構的抗震效果與建筑本身的材料有直接關聯，所以為了整體提高土木工程結構的抗震性能，在進行結構建造時，首先要選擇具有良好抗震能力的材料。之后在對抗震材料進行使用前，要打好地基，提高基礎建筑的穩定，降低因地震而造成的損壞風險。對于比較小型的地震，只要保證底層建筑的粘土和砂子混合比例適中，就可以提前對地震進行緩沖，對地震能量進行釋放。隨著科學技術的不斷發展和進步，也隨著建筑領域技術的不斷提高，建筑團隊通常采取新型的處理方法，使原有的建筑具有更高的抗震性能。比如：在地基材料中添加一定濃度的瀝青，當這種材料與砂子和粘土充分混合后，能夠起到更高的減震效果。同時，在進行墻體建筑材料選擇時，盡量使用高密度輕型建筑材料。這種材料可以減輕因地震能量造成的晃動幅度，又可以避免因地震造成破壞而導致的二次傷害問題。

2.2 在建筑物的節點處設置隔震裝置

土木工程結構節點要填充隔震材料，以降低因地震造成的危害。當發生地震時，巨大的地震能量會使上層物體產生波動，當這些能量傳道建筑物底部時，會造成建筑物一定程度的震動或傾斜，如果此時在建筑底部關鍵節點設定隔震裝置，就能夠第一時間減緩地震能量的釋放，使上層建筑晃動幅度降低，因此保證上層建筑以及人員的安全。節點位置選擇需要注意，由于建筑位置具有一定的結構要求，所以對設置的隔震裝置有一定的限制，安裝的隔振裝置一定要設置在建筑物的底層位置，才能達到預期的減緩沖擊的效果。如果裝到上層位置，那么其避震效果必然不會很明顯，這是土木工程結構設計中絕不允許出現的錯誤。根據建筑物的實際組成，選擇合適的隔震材料，通常以橡膠墊或多種材料混合達到隔震效果。根據隔震方法的不同，可以將其分為摩擦隔震、粘性隔震和設置底部支座隔震幾種類型。根據實際的測試結果，在建筑底部設置隔震支座，能夠最大限度減緩地震能量造成的沖擊，并且其本身的恢復能力較強，吸收地震能量以后自身的材質也不會出現明顯的損壞，可以長期循環使用。

2.3 均勻豎向設計

土木工程抗震設計中，通過合理的豎向結構設計，保證利用整體性提高抗震效果。豎向抗震設計中，要先對橫隔層進行精準的設計。按照建造比例要求，精準把控橫隔層的豎向尺寸，確保各個位置的數量尺寸均勻，符合標準以后才能進行豎向結構設計。還有，利用專業的儀器對豎向結構模型進行受力檢測，了解設計方案的豎向結構數據值，進而對設計方案的精準性進行判斷。另外，對于豎向結構的受力點問題，要著重關注開設洞口的受力情況，當開設洞口能夠均勻承受外界壓力，則證明這種設計符合建筑的設計標準，達到了提高土木工程結構強度和剛度的目的。為了避免因土木工程施工階段出現問題，建筑工程要給出明確的建筑標準和方案，以提高土木工程結構的抗沖擊能力和剛度為目的，對建造流程進行監控。最后，為最大限度提高土木工程結構的延展性與剛性，豎向結構的支柱要符合建筑規格，同時具有良好的延展性。在進行墻體建造時，各位置的墻柱要分布均勻，同時預留一定寬度的防震縫。

2.4 建筑結構平立面體形的確定

土木工程抗震結構設計中，要有精準的平立面結構布局，按照抗震規范要求，給出建造方案。針對建筑物的抗震能力情況，土木工程結構設計部門要按照結構要求進行準確的計算，充分掌握結構內部的平立面布局，并按照使用功能進行合理的設計。建筑時各建造位置要做到對稱，使各樓層之間的平面度變化趨于一致。之后，考慮建筑物的豎向凹凸位置，為提高建筑豎向的剛度，提高豎向結構的抗震性能，要對平立面的整體布局有精準的把控，同時做到建筑物的各位置都可以均勻受力。對于復雜的建筑結構，提前預留一定寬度的抗震縫十分必要。抗震縫通常選擇在結構容易發現變形的區域，當發生地震時，這些區域可以首先對建筑物的能量進行緩沖，進而避免建筑物發生嚴重的毀壞。

2.5 基礎結構優化設計合理運用多道防線的設計

從建造標準和建造要求上分析，土木工程結構設計關乎建筑物的整體質量。土木工程結構設計要按照建筑物的使用要求和功能要求，進行精準的區域劃分，保證各區域的結構得到優化，同時全面掌握建筑位置的地質狀況，了解樁基的優化程度，進而做出精準的調整。建造時要保證各區域的節點趨于平衡，同時建造結構達到一個良好的平衡點，使各位置的建造強度和剛度趨于穩定。在進行墻體結構設計中，可以根據墻體的具體使用狀況進行受力分析，將實際的力學變化狀況控制在合理范圍內，提高墻體的豎向抗震性能。如果因地震而出現房屋傾斜或裂縫的情況，則證明這個建筑沒有提前做好相應的抗震預防工作。根據土木工程結構抗震性能的設計要求，建筑物需要擁有多道防線，用以應付地震造成的威脅。只要給出精準的多道防線設計，就可以逐步對地震能量進行緩沖，最大限度保證建筑物的使用安全性，避免對人民的生命財產安全造成威脅。

結束語

總之，通過結合實際，本文有效的總結了土木工程建設過程如何進行對其抗震結構進行設計，希望通過進一步闡述，能夠有效的提高土木工程抗震設計水平，從而為土木工程建設工作可持續發展提供有效保證。