淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究

程寬 陳洪 宋永帥 林孝和

【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域均得到了很好的發(fā)展，尤其是建筑行業(yè)，其在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展等方面均起到了很好的作用。土木工程作為建筑行業(yè)的重要組成部分，其發(fā)展情況一直備受關(guān)注，特別是抗震性方面，在設(shè)計(jì)和施工中往往會(huì)受到其他因素影響。本文通過(guò)查閱相關(guān)資料，簡(jiǎn)要介紹了土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的影響因素，并提出了行之有效的優(yōu)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震性的相關(guān)措施，以期能夠?yàn)樘嵘聊竟こ叹C合質(zhì)量提供有價(jià)值的參考。

【關(guān)鍵詞】土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震；影響因素；優(yōu)化措施

近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷攀升，人們的生活質(zhì)量也有了更大的提升，然而在發(fā)展的過(guò)程中也造成了我國(guó)資源匱乏、環(huán)境污染等問(wèn)題，甚至增加了自然災(zāi)害發(fā)生的幾率，地震即為其中一種。無(wú)論是我國(guó)，或是世界上的其他國(guó)家，幾乎均發(fā)生過(guò)不同程度的地震災(zāi)害，且使得無(wú)數(shù)人喪失生命、家園盡毀，為了能夠預(yù)防此種情況再次發(fā)生，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性進(jìn)行強(qiáng)化。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在此方面是重點(diǎn)內(nèi)容，只有保證設(shè)計(jì)得以完善，才能夠保證施工質(zhì)量。

1、土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的影響因素

1.1建筑抗震場(chǎng)地

根據(jù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的研究可以發(fā)現(xiàn)，在土木工程中，抗震性設(shè)計(jì)已經(jīng)越來(lái)越成為主要的考量因素，尤其在四川、唐山等地區(qū)，此類(lèi)地區(qū)的地震次數(shù)較為頻繁。通過(guò)對(duì)災(zāi)后建筑的分析來(lái)看，建筑場(chǎng)地的選擇與建筑在地震中的損害程度有著直接關(guān)系，如在地震發(fā)生時(shí)，地表會(huì)隨之發(fā)生一定的變化，若場(chǎng)地范圍內(nèi)的地質(zhì)疏松，則會(huì)降低建筑物的穩(wěn)定性，加速建筑物的坍塌速度[1]。

1.2建筑結(jié)構(gòu)體系

除建筑場(chǎng)地外，結(jié)構(gòu)體系對(duì)此方面也有較大的影響，不同的建筑工程往往會(huì)應(yīng)用不同的結(jié)構(gòu)體系，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際的工程要求來(lái)設(shè)定結(jié)構(gòu)體系，如在土木工程中，為了提升其抗震性能，需要將整體與局部之間的關(guān)系處理得當(dāng)，可以利用建筑結(jié)構(gòu)中存在的冗余度來(lái)達(dá)到這一目的，將局部與整體進(jìn)行分隔，并對(duì)抗震結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行強(qiáng)化，這樣一來(lái)即使局部遭到破壞，也可以減少對(duì)建筑物整體穩(wěn)定性的影響[2]。

2、優(yōu)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震性的相關(guān)措施

2.1做好選址工作

如今建筑工程數(shù)量越來(lái)越多，各個(gè)地區(qū)可用的土地資源也越來(lái)越少，在此種情況下更難以選到合適的場(chǎng)地，但即使如此也要保證土地質(zhì)量，在選擇時(shí)可以從如下幾個(gè)方面著手：一，做好現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，尤其是地質(zhì)檢查，避免在軟土地基上進(jìn)行施工，若無(wú)可避免的情況下則應(yīng)做好軟土地基處理工作，并對(duì)其他部分加強(qiáng)抗震措施；二，選址時(shí)應(yīng)確保場(chǎng)地具有開(kāi)闊性、平坦性，因?yàn)楫?dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的一瞬間，往往會(huì)出現(xiàn)斷層、滑坡等問(wèn)題，但若場(chǎng)地足夠平坦，就可以減少此種情況的發(fā)生[3]。

2.2完善抗震設(shè)計(jì)方案

任何工程在正式施工前均應(yīng)做好設(shè)計(jì)工作，可以說(shuō)施工設(shè)計(jì)是施工建設(shè)的前提與基礎(chǔ)，是保證施工合理性、有效性的必要措施，然而我國(guó)部分設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念較為落后，在應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)的靈活性、專(zhuān)業(yè)性不足，導(dǎo)致整體設(shè)計(jì)效果不佳。另外，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)積極吸取以往的經(jīng)驗(yàn)，明確指出對(duì)抗震設(shè)計(jì)存在影響的因素，并圍繞此方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)對(duì)沉降問(wèn)題進(jìn)行深入分析，強(qiáng)化地基承載力。

2.3優(yōu)化選擇防震材料

材料是建筑施工中必不可少的，若要保證土木工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量，則要對(duì)其中的抗震材料進(jìn)行優(yōu)化選擇，摒棄以往應(yīng)用的普通材料，具體如下：一，在選定材料并完成采購(gòu)后，需要在其進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行檢查工作，確保材料無(wú)變形和其他的質(zhì)量問(wèn)題，且具有合格證；二，目前來(lái)看，鋼筋混凝土是土木工程中最常應(yīng)用的建筑結(jié)構(gòu)，但其也會(huì)存在一定的變形問(wèn)題，這與材料自身質(zhì)量有著密切關(guān)系，今后在選擇該建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)先對(duì)鋼筋混凝土性能進(jìn)行檢查，保證材料的強(qiáng)度、硬度符合工程標(biāo)準(zhǔn)。

2.4合理控制工程結(jié)構(gòu)高度

在日常生活中也可以通過(guò)觀察相應(yīng)的事物得到“越高的物品越不穩(wěn)”的結(jié)論，如在積木游戲中，使用同一種方式來(lái)擺積木，高度越高時(shí)其越容易傾倒，而高度被控制在安全高度內(nèi)時(shí)，則不會(huì)輕易倒下。建筑工程也是一樣的道理，因此今后在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)不僅要做好地基處理、材料選擇以及場(chǎng)地選擇工作，也要對(duì)建筑高度進(jìn)行控制。此方面的控制需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的勘查或是本地區(qū)的地震經(jīng)歷作為參考依據(jù)[4]。

2.5在建筑物節(jié)點(diǎn)處設(shè)置隔震裝置

地震發(fā)生時(shí)，其所產(chǎn)生的能量是由下至上的，也就是說(shuō)從建筑物的底部逐漸傳遞到頂部，若能夠從節(jié)點(diǎn)處截?cái)?、減少此能量，也就可以起到增強(qiáng)抗震性的作用了。如今高層建筑越來(lái)越多，此類(lèi)建筑更應(yīng)做好此方面措施，然而該建筑自身特點(diǎn)所致，隔震裝置的應(yīng)用不適合應(yīng)用到高層建筑中，因此其往往會(huì)被應(yīng)用到常規(guī)建筑中國(guó)，主要有以下幾種方式：一，粘彈性隔震；二，摩擦滑移隔震。

2.6加強(qiáng)多重抗震防線的設(shè)置

在最初設(shè)計(jì)時(shí)即應(yīng)意識(shí)到多重抗震防線的重要性，并將其融入到整體設(shè)計(jì)中，有了該防線后，在地震發(fā)生時(shí)建筑物可以借助該防線的作用來(lái)保持自身平衡，為人們爭(zhēng)取更多的逃生時(shí)間，且即使在沒(méi)有地震的情況下也可以?xún)?yōu)化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，增加建筑物的使用年限。為了能夠充分達(dá)到這一目的，需要保證抗震材料的質(zhì)量，也要對(duì)抗震部件進(jìn)行優(yōu)選，并以此為基準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展其他防線的布置工作，在完成此設(shè)計(jì)和施工后，就可以有效減少地震的影響。

總結(jié)：

綜上所述，研究關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震方面的內(nèi)容具有十分重要的意義，其不僅關(guān)系到土木工程的穩(wěn)定性，也與土木工程整體質(zhì)量息息相關(guān)。土木工程在社會(huì)發(fā)展中一直占據(jù)著十分關(guān)鍵的地位，如今對(duì)土木工程各方面的要求也越來(lái)越高，在此種情況下如何更好的提升工程質(zhì)量也成為了亟待解決的問(wèn)題?？拐鹦阅苁枪こ探Y(jié)構(gòu)質(zhì)量的指標(biāo)之一，若要在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提升抗震性，則應(yīng)做好場(chǎng)地、材料選擇以及設(shè)計(jì)等方面的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]王海波.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性[J].江西建材，2014，02：25.

[2]郝敏.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究[J].黑龍江科技信息，2013，26：222.

[3]郝敏.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性[J].黑龍江科技信息，2013，27：248.

[4]黃鶴.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震問(wèn)題的分析[J].江西建材，2017，15：33+37.