土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中對抗震問題的分析

郭 蓉

（山西省冶金設(shè)計院有限公司，山西 太原 030000）

土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計在土木工程的發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位，如果能把抗震觀念加入到結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，可以有效延長建筑物的使用壽命，并且能夠提升安全性。

1 抗震設(shè)計中存在的問題

1.1 土木工程建筑物的高度問題

伴隨著社會的快速發(fā)展，發(fā)展和資源逐步構(gòu)成了正向發(fā)展的穩(wěn)定關(guān)系，發(fā)展必須依靠資源來實現(xiàn)，但土地的資源是有限的，最終結(jié)果就是在獲取資源的過程中為建設(shè)工程要付出更高的成本。于開發(fā)商而言，需要追求自身經(jīng)濟利益的最大化，因此，開發(fā)商會利用一切可行的方式來降低成本，其中較為有效的方法就是盡可能的增加建筑物的高度。但一棟建筑物自身的高度越高，其重心也會相應(yīng)升高，然后會直接導(dǎo)致建筑物穩(wěn)定性下降、抗震性能與安全性的降低，在災(zāi)害發(fā)生時容易造成人員傷亡。

1.2 土木工程建筑物的結(jié)構(gòu)問題

從土木工程建筑的結(jié)構(gòu)體系層面來說，一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計師會使用梁、柱、墻作為建筑物的主要受力構(gòu)件，隨后會在滿足功能的前提下，對框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻、剪力墻等進行綜合比較優(yōu)選結(jié)構(gòu)類型?？蚣芙Y(jié)構(gòu)布置靈活，墻體不承重，可以獲得較大空間，穩(wěn)定性較差且受層高限制，一般適用于住宅，辦公。賓館、醫(yī)院等；框架-剪力墻布置靈活，框架和剪力墻共同承重分擔(dān)，具有良好的抗側(cè)力性能，穩(wěn)定性好，廣泛應(yīng)用于各類建筑；剪力墻利用建筑物的外墻和永久性內(nèi)墻布置的原則，穩(wěn)定性好，抗側(cè)剛度大，位移小，抗震性能好，但空間布置不夠靈活，主要適用于高層住宅。伴隨著土木工程建筑高度的不斷增加，土木工程建筑中會出現(xiàn)橫向負荷現(xiàn)象，伴隨而來的是不斷加大的彎矩和剪力，最終會嚴(yán)重影響到高層土木建筑的初期平面設(shè)計和基礎(chǔ)期施工?？偨Y(jié)來說，在進行土木工程整體計算設(shè)計的過程中，結(jié)構(gòu)形式的選擇，會受到來自于建筑高度和層數(shù)的影響。

2 提高土木工程建筑物抗震性能的具體措施

2.1 增強土木工程抗震結(jié)構(gòu)體系的合理性

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，建筑物主要是利用土木工程結(jié)構(gòu)體系的抗震能力來轉(zhuǎn)化地震時產(chǎn)生的作用力，因此，要格外注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以保證抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與穩(wěn)定。較好的建筑結(jié)構(gòu)體系要能夠通過抗側(cè)力，形成雙向且固定的結(jié)構(gòu)，使梁柱、墻體可以共同分擔(dān)作用。這樣，建筑物能夠在發(fā)生地震時保證墻體、梁、柱的變形破壞在可接受范圍內(nèi)。除此之外，在框架設(shè)計梁柱的過程中，應(yīng)該堅持強弱梁的原則，用以提高結(jié)構(gòu)的變形能力，防止在強烈地震作用下倒塌。此舉可以有效提升墻體各個部分的承載力，從而促進土木工程建筑物的抗震性能的發(fā)揮。

2.2 可以按照地抗震等級的不同對土木工程的結(jié)構(gòu)進行劃分

根據(jù)地震等級的不同，其所產(chǎn)生的破壞力也不盡相同。因此，在設(shè)計土木工程的抗震結(jié)構(gòu)時，要對框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)根據(jù)規(guī)范進行分別處理，并且要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w設(shè)防烈度情況進行綜合分析，使其具備抵抗該地區(qū)最大地震等級的能力，以保證建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進行設(shè)計時，還要充分考慮到鋼筋混凝土抵抗地震時的延展性能與承載能力。提高建筑物的延展性，可以增強建筑物抵抗地震應(yīng)力的作用。其次，在進行土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要提升同層間柱的抗震性能，一定要保證好梁柱梁端、柱端的塑膠性，在全方面提高土木工程建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震性能。

2.3 保證抗震線的多層性和完善性

土木工程建設(shè)抗震結(jié)構(gòu)的目的就是希望其能在地震來臨時發(fā)揮作用，提高建筑的整體抗震性能。在設(shè)計土木工程時，要格外注重提高延展性，做到將建筑的剛度和強度有機結(jié)合在一起。在施工時應(yīng)采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動隔震、懸吊隔震等措施，改變結(jié)構(gòu)的動力特性，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。容許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時進入非彈性狀態(tài)，并具有較大的延性，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力，以消耗地震能量，減輕地震作用，減小樓層地震剪力，使結(jié)構(gòu)物裂而不倒。在安裝抗震結(jié)構(gòu)的構(gòu)件時，一定要加長框架內(nèi)同一水平柱兩頭的長度，防止出現(xiàn)梁柱底端塑性鉸變形的情況，從而有效減輕塑性鉸變形帶來的不良影響。如果在某個地區(qū)地震等級無法確定，土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計難以保證高度精確性的情況下，則可以在設(shè)計過程中使用土木工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計法。

3 結(jié)語

總結(jié)來說，建筑行業(yè)的不斷進步，推動了建筑物的不斷增加，為避免因地震導(dǎo)致人員傷亡及財務(wù)損失，必須要加強土木工程建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。我們要堅持對抗震技術(shù)進行探究及開發(fā)，促進建筑穩(wěn)定性與抗震性能的提高，有效降低建筑物中存在的安全隱患，從而保障人民的生命、財產(chǎn)安全，最終推動建筑行業(yè)穩(wěn)定持續(xù)的向前發(fā)展。