淺析土木建筑工程設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

許崇周

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了土木工程建設(shè)發(fā)展。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的部分就是抗震設(shè)計(jì)，其穩(wěn)定性和安全性可以很好的保證工程質(zhì)量，所以需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。在進(jìn)行土木工程設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)計(jì)人員高度重視現(xiàn)場(chǎng)情況，從多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，更好的保證土木工程的建設(shè)發(fā)展。本文就對(duì)土木建筑工程設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：土木工程;設(shè)計(jì);抗震;要點(diǎn)

在土木結(jié)構(gòu)中加入抗震的設(shè)計(jì)，可以有效的提升建筑的實(shí)用性和使用壽命，當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展要求我們一定要合理在建筑中加入抗震設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員需要引起對(duì)抗震的設(shè)計(jì)的重視，在建筑結(jié)構(gòu)中更好的利用抗震理念，使得建筑物的抗震效果能得到一定的保障。

1、土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的要求和必要性

近年來(lái)，地質(zhì)情況在不斷發(fā)生變化，自然災(zāi)害頻發(fā)，而地震災(zāi)害在各大災(zāi)害中造成的人員傷亡人數(shù)逐年上升。地震災(zāi)害的發(fā)生可以直接導(dǎo)致房屋的倒塌、建筑物的破壞、河水水壩決堤、橋梁塌陷等。嚴(yán)重的地震災(zāi)害還會(huì)造成地面破壞，比如地表面塌陷、斷裂、山體滑坡、泥石流等。一些臨海國(guó)家在經(jīng)歷地震災(zāi)害時(shí)，會(huì)面臨海嘯、海底地震等巨大災(zāi)害，造成人員的重大傷亡。不同地區(qū)和國(guó)家的地質(zhì)情況各不相同，不同地區(qū)的地震發(fā)生頻率也有較大的差別。比如就我國(guó)而言，在四川地區(qū)地勢(shì)西高東低，從西北西區(qū)向東南地區(qū)傾斜，四川地區(qū)海拔高達(dá)七千多米，地形比較復(fù)雜，東部以四川盆地為主，西部以高原地勢(shì)為主，其中丘陵和山地占全國(guó)土地的百分之九十以上。在這樣的地勢(shì)背景下，地震災(zāi)害頻發(fā)，給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳顜?lái)了較大的影響，比如發(fā)生在2008 年的五一二大地震，這場(chǎng)地震災(zāi)害波及到多個(gè)省市和地區(qū)，震區(qū)高達(dá)十萬(wàn)多平方千米。在這種地勢(shì)復(fù)雜、地震頻發(fā)的地區(qū)和省市，應(yīng)該重點(diǎn)研究土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)，使當(dāng)?shù)氐姆课莺徒ㄖ镌诘卣馂?zāi)害中盡量減小損失。尤其是當(dāng)?shù)氐姆课莺徒ㄖ锿ㄟ^(guò)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到以下要求，在經(jīng)歷低級(jí)地震災(zāi)害時(shí)，保證房屋和建筑物不發(fā)生破壞，在經(jīng)歷中級(jí)地震災(zāi)害時(shí)，房屋和建筑物發(fā)生較小的破壞，在經(jīng)歷高級(jí)地震災(zāi)害時(shí)，盡量減少災(zāi)害對(duì)當(dāng)?shù)貥蛄骸⒎课莺徒ㄖ锏膿p害，減輕建筑物的倒塌情況。

2、建筑工程中抗震設(shè)計(jì)的作用

2.1 明確建筑物剛度

建筑物抗震設(shè)計(jì)的首要工作即是明確建筑的剛度，其具體需求應(yīng)當(dāng)于抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行之前便掌握基本方向。一般來(lái)說(shuō)，多是采用調(diào)整剛勁混凝土墻柱布置的及方法，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算之前，需仔細(xì)審視建筑布局，思考該如何在不影響建筑物功能性的情況下完成上述工作。而在結(jié)構(gòu)計(jì)算的過(guò)程之中，需要對(duì)剛度中心與荷載中心的距離予以關(guān)注，縮短兩者間的距離能夠使梁板墻柱的受力更加合理，從而避免某一構(gòu)件或局域構(gòu)件承受地震壓力過(guò)重的情況出現(xiàn)，使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、合理。

2.2 減震、隔震設(shè)計(jì)

隔震層多是設(shè)立在建筑主體與建筑基礎(chǔ)之間，此外于建筑物頂端設(shè)反擺，可有效降低地震時(shí)的加速度。上述兩種方法是目前建筑工程設(shè)計(jì)之中較為常見(jiàn)，亦是應(yīng)用較為廣泛的方法。從實(shí)際效果來(lái)看，后者比前者在減震、隔震上效果更加突出，如果布置得當(dāng)?shù)脑?，甚至能削弱近百分之七十左右地震力，能夠極大的提高建筑物的抗震能力。為提高建筑工程的抗震力，保障建筑工程的抗震功能，需格外注意以下幾點(diǎn)：①需要慎重考慮地基的穩(wěn)定性，盡可能選擇對(duì)抗震有所益處的地基，避免因地基變形而對(duì)建筑物的抗震功能造成影響;②對(duì)于同一建筑工程單元來(lái)說(shuō)，需再性質(zhì)一樣的地基上進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，并將地基的潛力滲入建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容之中，最大化發(fā)揮地基的抗震功能;③在建筑工程的設(shè)計(jì)之中，盡可能兼顧規(guī)則、對(duì)稱的基本原則，以降低因地震作用而引發(fā)的建筑變形，或是地震作用力過(guò)于集中而致建筑扭曲等情況的發(fā)生;④在建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之中，需要多增添幾道抵抗防線，用以提高建筑工程的抗震力，并且明確建筑工程的受力設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)建筑工程局部薄弱的問(wèn)題;⑤在建筑工程的設(shè)計(jì)之中，盡可能的減少其自身重量，降低建筑物對(duì)地基形成的壓力，以此緩解地震沖擊作用，進(jìn)而降低地震對(duì)于建筑物的影響。

3、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震研究

3.1 使用特殊的防震材料

土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能與其防震材料的使用具有密切的關(guān)系，因此，為了提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，就可以使用相應(yīng)的隔震材料來(lái)進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)的隔震處理。對(duì)于防震材料的使用，主要是針對(duì)工程的地基來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而來(lái)降低地震的發(fā)生對(duì)建筑所產(chǎn)生的損害。對(duì)于傳統(tǒng)的防震處理來(lái)說(shuō)，可以在工程地基底部部分鋪設(shè)一定的砂子以及黏土，從而對(duì)地震能量產(chǎn)生一種緩沖延緩的效果。而近年來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和提高，也是產(chǎn)生了一定的新型處理方法，比如于建筑的地基位置鋪設(shè)一定的瀝青，其比砂子以及黏土具有更好的減震效果。另外，在建筑圍欄以及墻體材料的選擇上，盡量選取一些材質(zhì)比較輕的材料，就可以有效的降低地震帶來(lái)的危害。

3.2 對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行慎重的選擇

我們要做到根據(jù)建筑物來(lái)選擇合適的場(chǎng)地，不合適的建筑場(chǎng)地會(huì)使得建筑物的抗震能力降低，合適的場(chǎng)地才能更好的確?？拐鸬男Ч?，盡量選擇一些開(kāi)闊平坦的地方。不要讓場(chǎng)地影響了抗震的設(shè)計(jì)。

3.3 均勻豎向設(shè)計(jì)

在進(jìn)行土木工程的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，豎向結(jié)構(gòu)是其抗震設(shè)計(jì)中的重要部分。豎向抗震設(shè)計(jì)中，在對(duì)其橫隔層部分設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)建筑的橫隔層上下的比例進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，同時(shí)還需要對(duì)橫隔層豎向的尺寸進(jìn)行掌握，來(lái)保證其分隔層具有良好的均勻性，并符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。然后，再對(duì)其豎向的受力進(jìn)行準(zhǔn)確有效的分析。另外，豎向設(shè)計(jì)中需要涉及到開(kāi)設(shè)洞口的部分，還要保證其洞口具有良好的整齊性以及規(guī)則性，這樣可以有效的提高土木工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，從而避免土木工結(jié)構(gòu)受到突然的沖擊或者剛度發(fā)生突變時(shí)，而使土木工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭曲或者變形。同時(shí)，還要保證土木工程結(jié)構(gòu)具有良好的延性與剛性，要求結(jié)構(gòu)的相同層面支柱和其它的連接結(jié)構(gòu)要具有一致的剛性，這樣可以有效的提高其延展性。在進(jìn)行相應(yīng)的填充墻設(shè)置的時(shí)候，還要保證其墻柱合理的分類，并設(shè)置相應(yīng)的防震縫。

3.4 建筑物的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置

在發(fā)生地震的時(shí)候隔震裝置的能量會(huì)從建筑的地方逐漸的底部傳輸?shù)巾敳?，能量是不斷地發(fā)生的變化，因此在建筑的每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置的時(shí)候都需要設(shè)置相應(yīng)的隔震材料或者抗震器，從而能夠進(jìn)一步降低傳遞所帶來(lái)的影響。高層建筑使用隔震裝置會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)自然周期，從而使得隔震裝置不能有效地發(fā)揮其作用，因此一般不用與高層建筑中。對(duì)于較低的建筑物材料比較多的是使用橡膠墊以及混合隔震措施。而主要使用的隔震設(shè)計(jì)方式有粘性隔震、設(shè)置隔震支座以及摩擦隔震。其中建筑物設(shè)置隔震支座能夠進(jìn)一步提高整體的穩(wěn)定性，并且能夠吸收其中的地震能量，進(jìn)行自我恢復(fù)，因此這種方法值得推廣。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要積極改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維與觀念，將抗震設(shè)計(jì)放在首要位置。而在抗震設(shè)計(jì)中，需重視建筑場(chǎng)地的選擇、結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建等，以確保土木工程抗震設(shè)計(jì)的合理性，實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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