土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展應(yīng)用

盧麗紅

摘 要：地震災(zāi)害會(huì)對(duì)土木工程產(chǎn)生較大的影響，造成一定的生命與財(cái)產(chǎn)損失，在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中重視抗震問題，開展針對(duì)性的抗震設(shè)計(jì)，對(duì)于切實(shí)有效的提高工程的抗震性，降低地震發(fā)生時(shí)導(dǎo)致的損失具有十分重要的作用，因此一定要對(duì)其予以足夠的重視。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu);抗震技術(shù);發(fā)展應(yīng)用

一、土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵守的原則

（一）簡(jiǎn)單化原則

較之于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)單反而越能夠提升建筑工程的抗震性，這主要是由于簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)可以更準(zhǔn)確的開展力學(xué)計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)的平衡性進(jìn)行有效的控制。若設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，就容易忽視一些設(shè)計(jì)上的細(xì)節(jié)問題，從而降低建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。此外，復(fù)雜的設(shè)計(jì)也會(huì)致使建筑工程在地震發(fā)生時(shí)由于力學(xué)傳遞因素而出現(xiàn)嚴(yán)重的破損。簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)可以有效的避免這些問題，進(jìn)而把地震帶來的不良影響控制到最低。所以，在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該盡可能的讓結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單化，不可以過于追求那些復(fù)雜的設(shè)計(jì)，不然會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的損失。

（二）整體性原則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是為了切實(shí)有效的提升建筑的整體抗震性，若局限于一些地方，就會(huì)使得建筑在地震的影響下出現(xiàn)損壞問題，所以應(yīng)該切實(shí)把握建筑的整體結(jié)構(gòu)，在這一基礎(chǔ)上開展規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行合理布置，有效的增強(qiáng)各結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性，并且切實(shí)把握各個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)開展設(shè)計(jì)工作。除此之外，在抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)那些可能會(huì)影響建筑穩(wěn)定性的因素予以控制，使得建筑整體設(shè)計(jì)要求與抗震性能要求相符。

（三）抵抗性原則

由于地震通常會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響，所以，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要切實(shí)有效的提高建筑的抵抗性能，要達(dá)到這一設(shè)計(jì)效果，還需要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點(diǎn)，切實(shí)掌握好結(jié)構(gòu)的平衡性與穩(wěn)定性，唯有如此才可以切實(shí)提升建筑工程的抵抗性，若離開了力學(xué)原則，就難以達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)抗震的效果。

二、土木工程中抗震技術(shù)必備的條件

（一）經(jīng)濟(jì)性需求分析

我國(guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)相比仍然存在較大的差距，在土木工程建設(shè)方面也是如此。因此，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)建筑的過程中需要從我國(guó)的國(guó)情出發(fā)。于土木工程建設(shè)而言，加固施工不僅可以全面利用建筑基本框架，而且可以使建筑結(jié)構(gòu)的可靠度得到有效保障，使已有資源得到充分的利用與挖掘，進(jìn)而在投入縮小的基礎(chǔ)之上提高土木工程的使用功能。

（二）安全性需求分析

相關(guān)人員對(duì)國(guó)內(nèi)外的地震災(zāi)害事件進(jìn)行了分析得知，導(dǎo)致人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失的關(guān)鍵原因是建筑物的損毀以及倒塌?，F(xiàn)階段我國(guó)并沒有全面了解地震的相關(guān)知識(shí)，也難以對(duì)地震進(jìn)行全面、有效的預(yù)測(cè)，因此，相關(guān)人員在建設(shè)土木工程的過程中，只有通過加固土木工程提高其抗震性能來降低地震帶來的生命財(cái)產(chǎn)損失。部分建筑物建造的時(shí)間久遠(yuǎn)，其在建設(shè)的過程中并沒有對(duì)抗震設(shè)防進(jìn)行充分考慮，或者抗震設(shè)防的分類標(biāo)準(zhǔn)并沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此，致使早期的建筑物難以與現(xiàn)階段的抗震安全性需求相契合。此外，因?yàn)闆]有充分考慮設(shè)計(jì)與施工、設(shè)計(jì)載荷增多等因素的影響，使部分建筑物存在一定的安全隱患。

（三）社會(huì)性需求分析

部分建筑物是長(zhǎng)期中斷或者是不可中斷使用的，并且部分建筑物具備相應(yīng)的紀(jì)念價(jià)值，不能拆除重建，因此對(duì)這部分建筑而言只能進(jìn)行抗震加固。相關(guān)工作人員應(yīng)該對(duì)土木工程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，進(jìn)而保證總體建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量，同時(shí)，還要對(duì)其符合社會(huì)需求進(jìn)行保障。

三、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

（一）選擇合適的工程建設(shè)場(chǎng)地

為切實(shí)確保有效提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性，在開展土木工程結(jié)構(gòu)施工之前，應(yīng)該科學(xué)選擇施工場(chǎng)地，應(yīng)該安排相關(guān)工作者開展實(shí)地勘察工作，充分了解區(qū)域地貌，切實(shí)避免工程使用場(chǎng)地出現(xiàn)地層斷裂或凹陷等問題，從而使得建筑工程的抗震性不斷提升。除此之外，對(duì)建筑工程來說，在場(chǎng)地選擇時(shí)若難以避開特殊地層，就應(yīng)該安排相關(guān)工作者做好有效的預(yù)防工作，對(duì)地基進(jìn)行加固處理，從而切實(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性達(dá)到最佳。

（二）應(yīng)用高性能的防震材料

土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、協(xié)調(diào)性與牢固性在一定程度上與建筑結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量與性能存在密切關(guān)聯(lián)性。在進(jìn)行材料控制上要做好以下幾點(diǎn)：①就土木工程建筑來說，要想切實(shí)提升抗震性能，要對(duì)材料的性能進(jìn)行嚴(yán)格的控制，因此，在進(jìn)行材料購(gòu)置時(shí)，不可以盲目的重視經(jīng)濟(jì)成本，而應(yīng)該把重點(diǎn)放到抗震性能之上，選擇那些高性能的工程材料，并且在工程材料投入施工之前，應(yīng)該對(duì)其開展嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，從而切實(shí)保證材料性能能夠與施工要求相符，切實(shí)提升建筑工程的抗震性能。②在應(yīng)用抗震材料的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)建筑地基展開相應(yīng)處理，較為常見的方法是在地基上鋪上一層黏土，從而切實(shí)降低地震對(duì)建筑物所產(chǎn)生的影響，但此方法難以達(dá)到較好的效果，因此，相關(guān)研究人員改良了此方法，用瀝青代替了黏土，這就大大提升了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。③在開展建筑工程墻體結(jié)構(gòu)與圍欄設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該使用那些材質(zhì)較輕的材料，這樣能夠有效的降低地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所造成的不良影響。但應(yīng)該注意，在進(jìn)行材料選擇時(shí)，還應(yīng)該重視安全性以及質(zhì)量，從而切實(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到較高的抗震設(shè)計(jì)水平。

（三）建筑平面抗震設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)建筑平面的時(shí)候，十分重視均勻性與對(duì)稱性，均勻?qū)ΨQ的設(shè)計(jì)平面能夠有效的滿足建筑物各種空間功能要求。若建筑鋼構(gòu)件、建筑墻體等出現(xiàn)不對(duì)稱問題，在出現(xiàn)地震時(shí)，就會(huì)由于建筑結(jié)構(gòu)受力不均而致使結(jié)構(gòu)不均勻變形等問題的出現(xiàn)，對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)造成破壞性影響。單個(gè)房間設(shè)計(jì)、平面組合設(shè)計(jì)時(shí)開展建筑平面設(shè)計(jì)工作的重要內(nèi)容，在進(jìn)行單個(gè)方面設(shè)計(jì)時(shí)，一定要確定各房間中門窗的具體位置、房間的大概面積等。建筑平面有多種組合形式，比如說：?jiǎn)卧交蚣惺降?，具體組合形式的選擇要與工程施工現(xiàn)狀的具體情況結(jié)合起來，從而選擇最佳的組合形式。

（四）以抗震等級(jí)為依據(jù)

抗震等級(jí)可以有效的體現(xiàn)出土木工程結(jié)構(gòu)的抗震水平，使得房屋建筑的各個(gè)構(gòu)造都具有一定的針對(duì)性。設(shè)計(jì)工作者在開展土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該具體考慮工程的抗震等級(jí)，并予以相應(yīng)的劃分，在設(shè)計(jì)過程中盡可能減少工程資源的浪費(fèi)。在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，工作者應(yīng)該對(duì)墻與梁等開展處理，使得其可以與建筑整體防護(hù)要求相符。在對(duì)混凝土開展施工與設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該保證其具有較高的抗震性，有效增強(qiáng)其延展性與承載力。工程設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該做好各個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)各層間柱的作用力。除此之外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者還應(yīng)該確保梁柱端保持較好的塑性，就結(jié)構(gòu)整體上切實(shí)有效的提高土木工程的抗震水平。

（五）3.5優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方法是依據(jù)工程具體狀況制定出來的施工步驟，其同時(shí)也是開展工程施工的重要參考。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案應(yīng)該從內(nèi)容著手，有效的優(yōu)化工程方案之中的細(xì)節(jié)問題，例如：針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)之中較為薄弱的環(huán)節(jié)，應(yīng)該在方案上確定增強(qiáng)抗震措施的具體步驟，在開展建筑地基處理時(shí)，應(yīng)該在綜合考慮地基狀況、建筑物抗震類別等的基礎(chǔ)上采取有效措施，切實(shí)有效的提高地基的穩(wěn)定性與承載性能，此外，對(duì)于工程施工中可能出現(xiàn)的問題，應(yīng)該予以闡述，并給出適當(dāng)?shù)奶幚矸桨?，唯有如此才能夠有效的推?dòng)工程施工的進(jìn)程，切實(shí)提升工程的抗震水平。

四、略談土木工程結(jié)構(gòu)中抗震技術(shù)的發(fā)展與使用

（一）科學(xué)的選擇地基場(chǎng)地

相關(guān)人員在開展土木工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)地基場(chǎng)地的選擇提起重視。在選擇土木工程地基場(chǎng)地的過程中，應(yīng)該對(duì)建筑地區(qū)地震的活躍情況進(jìn)行全面分析，掌控地震發(fā)生的時(shí)間、頻率等情況，并對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行深入的勘察，在這基礎(chǔ)之上科學(xué)的評(píng)估與分析該地區(qū)的抗震設(shè)計(jì)等級(jí)。相關(guān)人員在選擇地基場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)該保證地基場(chǎng)地處于有利的條件中，如果項(xiàng)目施工有特殊的要求選擇的地基場(chǎng)地處于不利條件當(dāng)中，就必須加固地基。除此之外，相關(guān)人員可以將地基場(chǎng)地選擇在密度較高的基土或者較多的巖石地區(qū)，同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)土木工程地基的抗震能力進(jìn)行保障。

（二）建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則特征需要提起重視

相關(guān)人員在開展土木工程施工時(shí)，為了增加土木工程的抗震能力，施工人員需要高度重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則特征。于土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員而言，應(yīng)該選擇較為簡(jiǎn)單的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的規(guī)律特征進(jìn)行保障。在施工的過程當(dāng)中，科學(xué)的分布建筑物的承載能力，可以有效保證建筑物的穩(wěn)定性以及堅(jiān)固性。如果土木工程中并不具備規(guī)則的結(jié)構(gòu)，在施工的過程中鋼心會(huì)與建筑結(jié)構(gòu)交叉，并且這種交叉情況較為嚴(yán)重，如果出現(xiàn)了地震災(zāi)害就會(huì)導(dǎo)致建筑物的構(gòu)造出現(xiàn)偏離，致使土木工程的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重破壞。所以，土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則特征，進(jìn)而使建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則導(dǎo)致的損失情況得以避免。

（三）加固設(shè)計(jì)分析

第一點(diǎn)，如果土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一些問題，設(shè)計(jì)人員可以適時(shí)的增加構(gòu)件的數(shù)量，并使土木工程的總體強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，進(jìn)而提升建筑的總體控制能力;第二點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將建筑承載性不斷加強(qiáng)，通過這樣的方式將土木工程的抗震性能不斷提高。設(shè)計(jì)人員可以擴(kuò)增建筑物原截面，進(jìn)而加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)固性。除此之外，如果建筑物的總體結(jié)構(gòu)與土木工程的抗震標(biāo)準(zhǔn)不符，設(shè)計(jì)人員可以針對(duì)具體情況調(diào)整建筑的總體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分散地震作用力的效果，減輕地震災(zāi)害可能對(duì)建筑物造成的破壞。設(shè)計(jì)人員在建筑物加固的過程中可以使用疊層橡膠支座來實(shí)現(xiàn)。

（四）科學(xué)設(shè)計(jì)隔震項(xiàng)目和消能減震

于地震常發(fā)帶而言，土木工程在建設(shè)過程中必須具備相應(yīng)的抗震能力，此外，還應(yīng)該具備隔震能力與消能減震的能力。相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)建筑物的情況進(jìn)行具體分析，根據(jù)建筑物實(shí)際情況確定建筑使用的隔震技術(shù)，并在這基礎(chǔ)之上科學(xué)的選擇隔震支座，進(jìn)而增強(qiáng)建筑物的抗震能力。除此之外，研究人員應(yīng)該科學(xué)設(shè)計(jì)抗震及隔震構(gòu)建，并掌握建筑用材的延性，進(jìn)而使地震災(zāi)害帶來的危害逐漸降低。

（五）抗側(cè)力的體形優(yōu)化

相關(guān)人員在土木工程項(xiàng)目開展的過程中，如果選擇了剛性結(jié)構(gòu)方案，就可以降低地震災(zāi)害對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞，并且建筑主體結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的幾率相對(duì)較低。如果建筑結(jié)構(gòu)中存在超靜定，就會(huì)存在一定的塑性鉸，這也會(huì)降低地震對(duì)建筑造成的破壞程度。于建筑結(jié)構(gòu)而言，強(qiáng)度與穩(wěn)定程度成正比，也就是說強(qiáng)度越低穩(wěn)定程度越低。相關(guān)人員應(yīng)該將建筑結(jié)構(gòu)的屈服性進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，在結(jié)構(gòu)遭到破壞時(shí)應(yīng)該對(duì)總體的屈服機(jī)制進(jìn)行全面分析，并制定科學(xué)的屈服機(jī)制，不能簡(jiǎn)單的依據(jù)樓層進(jìn)行制定。相關(guān)人員在設(shè)計(jì)土木工程的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該遵循以下幾點(diǎn)原則：強(qiáng)節(jié)弱桿、強(qiáng)壓弱拉、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎，就是在選取橫向桿件時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)桿件的軸力進(jìn)行充分考慮，盡可能保證彎曲耗能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)總體構(gòu)建延性的效果。

五、結(jié)語(yǔ)

將抗震技術(shù)在土木工程結(jié)構(gòu)中有效應(yīng)用，可以使建筑物的使用壽命得以延長(zhǎng)，并且可以將建筑的總體質(zhì)量提升，可見抗震技術(shù)的應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)而言起著重要的意義。因此，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)抗震技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用進(jìn)行全面分析，并探討抗震技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，進(jìn)而使抗震技術(shù)在土木工程結(jié)構(gòu)中得到更好的應(yīng)用，使土木工程建設(shè)質(zhì)量、抗震能力得到保障，為土木工程的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李飛，陳亞萌，許鵬.談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究[J].居舍，2018（26）：124.

[2]沈杉，毛一玲.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究[J].建材與裝飾，2018（27）：123.

[3]張楚，吳寒.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震問題的分析[J].建材與裝飾，2018（18）：117.

[4]藍(lán)麗江.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究[J].四川水泥，2018（03）：85.