土木工程結構設計中的抗震研究

高立

摘要：土木工程與人們的生活聯(lián)系十分密切，其工程結構設計的質量安全，關系著人們的居住、辦公安全。因此，在對土木工程建筑進行結構設計時，應該對其抗震性加以考慮，提升結構的抗震性能?；诖?，本文就對土木工程結構中如何進行抗震設計相關內容進行了分析。

關鍵詞：土木工程；結構設計；抗震

前言：

地震災害的發(fā)生會危及人們的生命財產(chǎn)安全，在土木工程結構設計中，設計人員應該認識到抗震設計的重要性，將抗震理念融入到整個抗震過程中去，保障土木工程結構設計的安全、可靠性。下面對土木工程結構抗震設計進行探討。

1 土木工程結構中抗震設計的重要性及基本原則

1.1 土木工程抗震結構設計的重要性

地震屬于一種自然災害，其發(fā)生具有不穩(wěn)定性。在建筑施工中，土木工程結構是非常重要的內容，其結構設計不合理，即使遇到了一級地震也會發(fā)生變形，嚴重的情況下，還會倒塌。而高等級的地震可以說是毀滅性的地質災害，一旦發(fā)生會導致建筑大面的坍塌，造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。所以，在土木工程結構設計中抗震結構設計十分重要。相關設計人員需要對這一問題引起足夠的重視，在結構設計時將抗震理念融入進去，保證工程結構設計的安全性，這是目前行業(yè)人員需要完成的首要任務[1]。

1.2 抗震結構設計的基本原則

1.2.1 結構簡化原則

設計者在土木工程結構設施過程中，先要簡化土木工程結構設計，從而只需要進行簡單的計算就可以將該結構大致的受力狀況的出來，讓工程結構設計更為牢固，這樣還使資源成本得到了優(yōu)化。將土木工程結構設計盡可能簡單化，可以將結構中的薄弱環(huán)節(jié)測試出來，科學合理的土木工程結構設計還可以降低地震對建筑物帶來的傷害。這樣就保證了土木工程結構設計的安全穩(wěn)定性，強化了結構的抗震性能[2]。

1.2.2 科學化設計原則

要保證土木工程結構設計的抗震性能，相關部門及領導人員要引起重視。在具體設計時，要綜合考慮施工場地、人員、材料設備等內容，并做好統(tǒng)籌規(guī)劃，以減少結構設計中出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，保證建筑物整體結構設計的科學性。在具體設計時，設計人員應該從全局的角度去思考和分析問題，讓每一環(huán)節(jié)的物理構成、材料剛度等內容都滿足設計要求。特別是在對部分基礎設施進行連接，所連接處一定要嚴要確保其連接處嚴絲合縫，并加強反腐處理，以免連接處受到雨水的侵蝕，影響建筑物整體的穩(wěn)定性。

2 土木工程結構中抗震設計措施

2.1 根據(jù)地震等級來構建規(guī)范的土木工程結構的抗震等級

地震的發(fā)生分為多種等級，等級不同，其破壞程度也不一樣，所以，相關人員格局地震等級來構建土木工程的抗震等級十分必要。在具體設計時，要對當?shù)氐牡卣鹗酚幸粋€全面的了解，對當?shù)氐卣鸪霈F(xiàn)的特征進行考慮，并依據(jù)地震特征，對橫梁、承重結構加以科學處理，以達到當?shù)刈罡叩卣鸬燃壙拐鹨?，保證廣大居民的生命財產(chǎn)安全。另外，在具體設計時還要對承重柱在受到地震影響時的承載性和延伸性，并對其進行科學設計，以防止建筑物在受到地震影響而發(fā)生變形，保證整個建筑結構的完整性。所以，在設計時要提高承重柱的抗震性，還需要對梁端、柱端做塑化處理，提高建筑結構的延伸性，在此過程中，還要保證材料的剛硬度，只有將兩者有效協(xié)調起來，才能讓建筑物的抗震性能得到更好地發(fā)揮[3]。

2.2 合理選用工程材料

要增強土木工程結構的抗震性能，最關鍵的就是要對建筑材料進行合理選擇。在設計時，要對各材料的參數(shù)進行全面分析，看其是否能夠達到抗震要求，并要注意分析各材料參數(shù)是否會出現(xiàn)變異性。與此同時，還要考慮部分材料的損壞是否會對整個工程結構的抗震性帶來影響。簡單來說就是計算部分構件無法正常運行，也不會對其他構件造成影響。對于整個土木工程結構而言，需要明確計算簡圖，并具備很強的抗變形、承載力。因此，在具體設計施工時通常都使用的是鋼筋混凝土結構來施工的，但對于結構設計施工中較弱薄弱的環(huán)節(jié)，還應該采用有效的加固手段來處理，以提高整個結構的抗震性能。

2.3 強化抗震防線設置

對抗震防線的科學設計，當?shù)卣鸢l(fā)生時，人們可以在第一時間逃生，所以，在工程結構設計時要強化抗震防線設置，根據(jù)周圍環(huán)境，設計科學的逃生路線、設備。尤其是對于抗震材料的選擇要嚴把質量關，盡量選擇信譽好、資歷高的企業(yè)，從材料的購置到設備的投入使用，都安排專業(yè)人員來管理，專人負責，以保證出現(xiàn)質量問題后能夠將責任追究到具體的人上，以提高土木工程結構的抗震性，緩解地震對結構帶來的沖擊。

2.4 減震消能抗震結構設計

減震消能抗震結構設計就是在建筑的一些結構部件，如剪力墻、支撐等位置科學設置消能構件設備、裝置，借助消能裝置來消耗能量，或吸收地震能量，以此降低主體結構豎向、水平方向受地震影響程度，以免建筑結構受到地震的影響而出現(xiàn)坍塌或變形，以達到抗震、減震的效果。這類抗震設計方式主要適用于高層建筑，在美國等一些發(fā)達國家得到了一定的應用，并取得了一些成績。而在我國該項抗震結構設計計算已進入到了實用發(fā)展階段。但由于該類抗震設計手段較為特殊且所需成本較高，從技術的設計到構造難度較大，所以，在具體實施過程中還有一些問題有待解決，所以，我們還需要進一步加大對該種抗震設計方法進行分析和研究。

3 結語

總而言之，在土木工程結構設計中，抗震性、安全穩(wěn)定性是設計的重點內容，這也是一個優(yōu)秀的土木工程結構設計人員必須要具備的專業(yè)節(jié)能，其設計的質量關系著整個工程建設的質量安全。因此，在具體設計時，設計人員應該對當?shù)氐膶嶋H情況加以全面考慮，包含當?shù)氐牡卣鹗?，地質狀況等，從而制定主最科學有效的土木工程抗震結構設計方案。根據(jù)地震等級來構建規(guī)范的土木工程結構的抗震等級，合理選用工程材料，強化抗震防線設置，進行減震消能抗震結構設計，減少地震災害對廣大居民帶來的生命財產(chǎn)損失。

參考文獻

[1]馮俊林，吳盼玲，等.探討土木工程結構設計中的抗震研究[J].綠色環(huán)保建材，2017，10（05）：257-269.

[2]趙彬惠.土木工程結構設計中的抗震研究[J].城市建設理論研究（電子版），2017，9（07）：321-328.

[3]王愷愷，范本想.淺析土木建筑工程設計中的抗震設計要點[J].居舍，2017，6（20）：174-226.

（作者單位：南京壹城建設集團有限責任公司）