探究土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問(wèn)題

閆華香

摘要：地震是常見(jiàn)的自然災(zāi)害，是地殼運(yùn)動(dòng)一定程度產(chǎn)生的劇烈地質(zhì)變化，地震會(huì)對(duì)人們的生活穩(wěn)定性與安全產(chǎn)生極大的影響。根據(jù)相關(guān)資料顯示地震自然災(zāi)害發(fā)生次數(shù)多，并且波及范圍較廣，會(huì)給人們帶來(lái)難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。建筑物會(huì)在地震中大面積坍塌，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以要想促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須充分重視土木工程設(shè)計(jì)中的抗震結(jié)構(gòu)。本文展開(kāi)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震問(wèn)題的分析，以進(jìn)一步助力于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震性能的提高。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震問(wèn)題

引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的穩(wěn)步提升，人們對(duì)建筑工程中土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)注度越來(lái)越高。由于地震災(zāi)害對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，因而希望能夠通過(guò)高質(zhì)量的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)提升抗震效果。基于此，相關(guān)人員在對(duì)建設(shè)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)研究時(shí)，一定要注重于對(duì)抗震技術(shù)的探究，以此來(lái)確保發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，建筑工程能夠具備較強(qiáng)的防震性能，繼而為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供有力保障。

1土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的重要性

近些年，地質(zhì)狀況變化時(shí)有發(fā)生，自然災(zāi)害發(fā)生頻率提高，尤其是地震災(zāi)害所造成的傷亡損失連年增加。地震災(zāi)害的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致房屋傾倒、建筑物嚴(yán)重破壞、河壩決堤、橋梁坍塌等。如果地震災(zāi)害比較嚴(yán)重，地面也會(huì)遭受毀損，引起塌陷、斷裂、滑坡、泥石流等災(zāi)害。許多臨海國(guó)家在遭遇地震災(zāi)害時(shí)還會(huì)伴隨引發(fā)海嘯，造成不可磨滅的影響。由于各地區(qū)地質(zhì)狀況不同，地震發(fā)生頻率是存在差異化的。以我國(guó)為例，四川等地的地勢(shì)特殊，西部高東部低，地形非常復(fù)雜，以盆地、高原、山地、丘陵等地形為主，地震災(zāi)害發(fā)生概率比其他地區(qū)要高得多，2008年5月12日的地震波及多個(gè)省市區(qū)域。針對(duì)這些地區(qū)要重視土木結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，盡量降低當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ锸軗p程度。通過(guò)抗震設(shè)計(jì)務(wù)必使房屋建筑物等達(dá)到下述標(biāo)準(zhǔn)：歷經(jīng)低級(jí)地震災(zāi)害時(shí)，房屋建筑物不會(huì)有所毀損;發(fā)生中級(jí)地震災(zāi)害時(shí)，建筑物毀損性較小;發(fā)生高級(jí)地震時(shí)，最大化減輕災(zāi)害對(duì)橋梁、建筑物等的毀損，降低坍塌的發(fā)生幾率[1]。

2土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1選擇施工場(chǎng)地問(wèn)題

在進(jìn)行土木工程抗震設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，準(zhǔn)確選擇施工場(chǎng)地是相當(dāng)重要的。進(jìn)行土木工程施工時(shí)，想要保證土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠發(fā)揮出最大效能，施工單位一定要通過(guò)實(shí)地勘測(cè)來(lái)進(jìn)行嚴(yán)格篩選，確保其所選取的施工場(chǎng)地，能夠保護(hù)工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在地震災(zāi)害來(lái)臨時(shí)，給建筑物造成的損害不只是超強(qiáng)的能量沖擊，也會(huì)給土木工程結(jié)構(gòu)帶來(lái)很大的破壞性，而致使土木工程結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損的重要因素之一，就是未選擇到正確的施工場(chǎng)地，例如建筑單位所選擇的施工場(chǎng)地存有土質(zhì)過(guò)于松軟，又或是容易產(chǎn)生液化，存有這些問(wèn)題的場(chǎng)地是不能用來(lái)進(jìn)行建筑施工的。如果在實(shí)際建筑過(guò)程中可能會(huì)因?yàn)槟承┮蛩責(zé)o法避免繞過(guò)這些問(wèn)題場(chǎng)地，那么就要求土木工程設(shè)計(jì)工作人員要進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和綜合考慮，制定有效方法對(duì)存在問(wèn)題的場(chǎng)地進(jìn)行強(qiáng)化，如此一來(lái)就將有助于促使土木工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到提升[2]。

2.2結(jié)構(gòu)規(guī)則性問(wèn)題

結(jié)構(gòu)規(guī)則性主要體現(xiàn)在工程主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)上。工程設(shè)計(jì)人員可從以下幾點(diǎn)進(jìn)行考量：其一，工程主體抗側(cè)力架構(gòu)設(shè)計(jì)中，兩大主軸方向剛度要盡可能接近，主體抗側(cè)力架構(gòu)變形特性設(shè)計(jì)也要最大化接近。其二，工程主體抗側(cè)力架構(gòu)變化要均衡，以避免源頭處出現(xiàn)突發(fā)狀況。其三，工程主體抗側(cè)力架構(gòu)平面設(shè)計(jì)中，主軸方向每一片抗側(cè)力架構(gòu)剛度都要做到盡量均衡，中心位置與附近架構(gòu)的剛韌度也需盡量均衡，這樣可有效降低變形的發(fā)生概率。

2.3工程結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題

目前土木工程結(jié)構(gòu)體系特性大體有以下幾點(diǎn)：其一，土木工程結(jié)構(gòu)體系需自源頭處防控束縛工程總體穩(wěn)定性能的諸多元素，所以工程設(shè)計(jì)人員必須考量周全，重點(diǎn)考量一些因結(jié)構(gòu)受損而對(duì)工程抗震性造成影響的問(wèn)題。其二，要確保土木工程總體結(jié)構(gòu)的性能良好，工程設(shè)計(jì)人員務(wù)必要和現(xiàn)場(chǎng)施工人員加強(qiáng)溝通和交流，給出明確的簡(jiǎn)圖、地震能量傳播訊息等，令現(xiàn)場(chǎng)施工者完全理解設(shè)計(jì)意圖和思路，以提高工程架構(gòu)的抗震性能。其三，結(jié)構(gòu)體系要具備三項(xiàng)能力，即實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用訴求的承載力、超強(qiáng)的變形力、抵消對(duì)沖地震能量的能力。所以，設(shè)計(jì)人員需加大對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的利用度，以其承載能力、變形及能量傳送能力來(lái)優(yōu)化和提高建筑工程的抗震能力。其四，工程結(jié)構(gòu)體系的剛度、強(qiáng)度要適中，如此方可實(shí)現(xiàn)應(yīng)力、塑性力的最大集中，防止出現(xiàn)因?yàn)楣こ碳軜?gòu)局部不穩(wěn)而引發(fā)的整體質(zhì)量下降問(wèn)題。

3土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提升抗震性能的有效對(duì)策

3.1嚴(yán)格選擇施工場(chǎng)地

相關(guān)工作者在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，通過(guò) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查來(lái)掌握和了解場(chǎng)地的實(shí)際情況，并確認(rèn)是否能夠符合開(kāi)發(fā)建設(shè)要求，最終確認(rèn)適合做抗震場(chǎng)地，即可開(kāi)展下一環(huán)節(jié)。此外，在進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，對(duì)于那些易發(fā)生液化和塌陷等問(wèn)題的危險(xiǎn)位置，要盡量規(guī)避，而對(duì)于那些繞不開(kāi)的施工位置，就要提升建筑主體結(jié)構(gòu)的抗震能力，以此來(lái)確保建筑物能夠達(dá)到建筑要求[3]。

3.2提高土木工程抗震結(jié)構(gòu)合理性

建筑的抗震程度需要依靠土木工程結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)抗震的能量轉(zhuǎn)化，從而減輕地震所帶來(lái)的破壞力，所以土木工程抗震結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，必須充分的重視地震的影響力。并且考慮到地震時(shí)的破壞程度，合理的設(shè)計(jì)土木工程抗震的原理，使結(jié)構(gòu)能夠更加具有穩(wěn)定性。優(yōu)良的建筑結(jié)構(gòu)在地震來(lái)臨時(shí)能夠具有抗震性能，所以結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該雙向固定，使大梁與支柱與墻體能夠在同一水平線上。當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨之際，能夠有效地提高抗震的強(qiáng)度。大梁在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該遵守弱梁原則，使各個(gè)墻體能夠增加承受能力，從而在抗震的過(guò)程當(dāng)中取得良好的效果。

3.3使用特殊的防震材料

通過(guò)對(duì)不同區(qū)域的地震強(qiáng)度和地震范圍進(jìn)行測(cè)試得知，當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，土木工程結(jié)構(gòu)的抗震效果與建筑本身的材料有直接關(guān)聯(lián)，所以為了整體提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)建造時(shí)，首先要選擇具有良好抗震能力的材料。之后在對(duì)抗震材料進(jìn)行使用前，要打好地基，提高基礎(chǔ)建筑的穩(wěn)定，降低因地震而造成的損壞風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)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(duì)地震進(jìn)行緩沖，對(duì)地震能量進(jìn)行釋放。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，也隨著建筑領(lǐng)域技術(shù)的不斷提高，建筑團(tuán)隊(duì)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(dāng)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(shí)，在進(jìn)行墻體建筑材料選擇時(shí)，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(dòng)幅度，又可以避免因地震造成破壞而導(dǎo)致的二次傷害問(wèn)題[4]。

結(jié)束語(yǔ)：震性能對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)而言意義重大，抗震性能決定了建筑項(xiàng)目的總體性能及其使用壽命。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵守合理、科學(xué)的準(zhǔn)則，在確保其性能的同時(shí)盡量做到美觀、簡(jiǎn)潔，并注重場(chǎng)地、防震材料等選擇，以抗震等級(jí)為參考，全方位提升抗震能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉鑫，謝垚.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及策略探討[J].居舍，2019（2）：18.

[2]尚天龍，鐘春玲.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問(wèn)題[J].長(zhǎng)春師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（08）：19-22.

[3]李永紅.土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震問(wèn)題分析[J].建材與裝飾，2020（04）：90-91.

[4]邱虎.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震問(wèn)題的分析[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2019，46（14）：9-10.