土木工程結構設計中對抗震問題的分析

文/何堉 廣元零八一建筑勘察設計院有限公司 四川廣元 628017

在當前土木工程的建設工作中，其抗震結構的設計已經(jīng)十分普遍。比起以往，我國建筑的抗震設計水平有了很大的提高?？拐鹪O計指的是在工程建設時對建筑進行抗震設計，增強其抵御外力的能力。土木工程結構的設計人員要以過往的設計經(jīng)驗為依據(jù)，對工程的設計結構做到細致的分析，優(yōu)化建筑的抗震結構性能，提升建筑的工藝水準，為居民的生命財產(chǎn)提供安全保障。

1、土木工程結構抗震設計的意義

抗震設計是進行土木工程結構設計時必須考慮到的環(huán)節(jié)，其原因如下：①提高整體建筑抵御外力的能力。土木工程結構抗震設計的初衷是提升建筑的抗震能力，通過優(yōu)化結構設計，使土木工程結構能夠抵御一定外力的沖擊，使建筑更加穩(wěn)固安全；②一定程度上提升土木工程整體結構的穩(wěn)固性。土木工程建筑穩(wěn)固性差是造成其坍塌的主要原因之一，對土木工程結構進行抗震設計能夠有效提升整體建筑的穩(wěn)固性，使其在一定的外力條件下不易坍塌，進而提升整體建筑的抗震能力；③通過降低地震對土木工程結構的影響，減少地震發(fā)生時的經(jīng)濟損失。

2、土木工程結構抗震性能影響因素分析

通過加強地震性對建筑影響因素的控制，進而提升土木工程結構的抗震性能，是當前土木工程結構進行抗震設計時主要采用的方式。下面將對當前土木工程結構抗震性能的主要影響因素進行闡釋分析。

2.1 建設位置選擇

決定土木工程抗震性能設計優(yōu)劣的主要因素之一是其建設位置的選址。在進行抗震設計時應盡量規(guī)避地震頻發(fā)的選址位置，從而在根本上杜絕地震對建筑的危害。在選址過程中應注意以下兩點：①選址地基必須足夠平整穩(wěn)固，在地震外力的作用下能夠保持平穩(wěn)，避免建筑未倒地基先塌。②應盡量以平坦開闊的地段為建設地點，避免因地震引起的泥石流、斷層等災害對建筑造成二次傷害，從而對地基的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響。

2.2 結構體系設計

土木工程抗震結構所采用的材料和結構體系設計，決定了抗震性能的狀況水平。鋼筋混凝土結構是當前土木工程最常用的工程結構，其在外力的作用下容易出現(xiàn)彎曲、側移等問題是該結構存在的一項明顯缺陷。因此要想使工程結構具有更好的抗震性能，就要在施工過程中選則更好的建筑材料和結構設計，實現(xiàn)對土木工程結構整體的優(yōu)化。

2.3 高度因素

建筑高度直接影響著土木工程結構抗震性能，因此在施工過程中盡量避免土木工程結構設計過高。從當前地震對建筑影響結果來看，建筑物結構的高度與地震造成的損失成正比關系，建筑結構過高導致其穩(wěn)定性較差，進而降低其抵御沖擊力的能力。因此在進行土木工程結構設計時，要結合多種因素進行充分考慮，使建筑的高度保持在合理的范圍之內(nèi)。

3、土木工程中抗震結構設計的主要原則

3.1 整體的設計要遵循科學性、合理性原則

科學、合理的工程結構設計圖是保證土木工程建設能夠有效實施的前提條件。在構設建筑規(guī)劃設計圖時，要綜合多種因素進行考慮。保證建筑的整體結構設計科學、合理，從而提升建筑的整體性能，降低地震發(fā)生時對建筑造成的不利影響。在進行結構設計時要做到充分的考慮，建筑整體設計結構要做到周全細致，如樓蓋的設計、柱體與蓋板的位置等，任何細小的問題都有可能成為影響工程的關鍵，不能有疏忽遺漏的地方。通過建立各個部件之間良好的對接關系，保證結構中每個連接點發(fā)揮其應有的作用，是提升土木工程結構抗震性能的關鍵，是提升建筑整體性能的基礎。

3.2 結構應以簡單為主

刪繁就簡是設計土木工程抗震結構的首要原則。設計圖紙時，在保證建筑整體結構受重狀況良好的前提下，盡可能精簡運算程序，從而確保防震設計的精準度，精簡扼要的土木工程結構能夠有效降低地震對建筑帶來的損害。

3.3 結構必須保持合理、整齊

布局結構的設計是土木工程建設中的重要一環(huán)。保持建筑整體布局合理、結構科學是土木工程結構規(guī)劃中遵循的原則。通過協(xié)調(diào)建筑結構外形與其穩(wěn)固性，能夠有效提升建筑結構整體抗壓能力，進而提升建筑抗震能力。

4、土木工程結構抗震優(yōu)化措施

4.1 使用特殊的防震材料

防震材料能夠有效降低地震對建筑造成的損害，是當前土木工程結構設計最常用的抗震方式之一。經(jīng)過防震材料處理過的建筑，能夠增強其抵御外力的能力。以往的防震設計通常是在地基底部鋪設適量的沙子或黏土，來增強其抗震能力，而隨著設計人員的創(chuàng)新與研究，現(xiàn)在將瀝青代替沙子或黏土鋪設在地基上，取得的防震效果更佳。

4.2 節(jié)點位置設置防震裝置

當今土木工程防震結構設計中，通常會在建筑關鍵位置安裝防震裝置，以期達到防震的效果。地震發(fā)生時，其能量經(jīng)過建筑地基不斷向上傳遞，從而對建筑物的整體結構造成危害。利用地震發(fā)生的原理，在其能量傳遞的關鍵位置安置防震裝置，進而降低地震對建筑的危害。需要注意的是，防震裝置僅適用于建筑結構較低的建筑。

4.3 控制設計走向

地殼運動是引發(fā)地震的原因，其與地質(zhì)結構有著直接的關系。因此工程建設初期要做好地質(zhì)結構勘察工作。通過對該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的考察，掌握其地殼運動狀況，對地震發(fā)生的規(guī)律有所了解并判斷其走向，在進行建筑結構布局時應與地震走向形成垂直關系，從而降低地震對建筑物的影響。

結論：

綜上所述，通過加強土木工程抗震結構的設計，提升土木工程建筑的整體抗震效果，使土木工程建筑的安全性達到合格的水準，從而有效保證人民的生命財產(chǎn)安全。對我國建筑部門而言，借鑒國外先進的技術與案例，通過深入的分析研究，結合土木工程抗震結構設計中遇到的問題，實現(xiàn)土木工程抗震結構設計水平的快速提升。