探討土木工程結構設計中的抗震研究

馮俊林吳盼玲

1.身份證號3723281982****0033

2.中國輕工業武漢設計工程有限責任公司

探討土木工程結構設計中的抗震研究

馮俊林1吳盼玲2

1.身份證號3723281982****0033

2.中國輕工業武漢設計工程有限責任公司

由于近年來地震災害頻發，建筑結構的抗震性也成為了人們關注的重點之一。當前，在建筑土木結構設計當中通常都要求其與抗震性相結合，從而提高其結構的抗震能力。在進行土木工程設計的過程中，設計人員需要按照相關的設計準則來保證設計方案的合理性，從而提高結構的抗震性能，保證其結構的穩定性和安全性。因此，在土木工程結構的設計當中，一定要重視其抗震設計。本文就分析了土木工程結構設計當中的抗震問題。

土木工程；結構設計；抗震

1 土木結構設計中抗震要求概況

地震的發生具有一定的瞬時性以及隨機性，當前國際上還未出現能夠精確的預報地震的測量儀器。在建筑工程當中，土木工程結構是建筑物的基礎，其結構在發生地震時會出現一定的形變現象，嚴重時還會出現倒塌。因此在進行土木工程結構的設計過程中一定要根據其結構的抗震理論以及抗震設計的實際經驗來分析結構的抗震反應狀況以及能力。同時設計人員在設計時要以抗震規范及當地實際情況為依據來進行靈活的結構抗震設計，逐步的解決在設計當中出現的諸多問題，從而保證設計的質量。此外，建筑結構的整體體型以及銜接位置的構造設計也是影響其抗震性能的主要因素，因此在設計的過程中要充分的考慮這兩點，從根本上來提升結構的抗震性能。

2 影響土木工程結構的抗震性能的因素

2.1 土木工程建設的場地選擇

對于土木工程結構來說，其場地的合適與否是影響其抗震性能的因素之一。因此，在進行土木工程結構建設的過程中，工作人員首先要做的就是選擇一定合理的施工場地，從而保證土木工程結構的抗震性能。但是，在選擇結構施工場地的過程中要注意以下幾點：

(1)仔細檢查場地的地基狀況。土木工程結構施工場地的地基只有在保證擁有一個平穩的狀態，才能夠避免其在發生地震時由于地基不穩而導致結構損壞甚至是倒塌的現象。

(2)保證場地的平坦性以及開闊性。在發生地震時，通常都會出現斷層以及滑坡的現象，因此在選擇場地時一定要選擇較為開闊平坦的地區，從而保證地基的穩定性，以此來提高結構的抗震性能，從而避免出現滑坡以及斷層的現象。

2.2 材料的選用以及結構體系的設計

合適的建筑材料以及結構體系與土木工程結構的抗震性能有著非常緊密的聯系。因此在進行結構體系和材料的選擇時一定要根據結構抗震的需要來進行，以此來提升結構的抗震性能。當前，鋼筋混凝土結構時土木工程施工當中常用的結構體系之一，但是其在使用當中常會出現側移以及彎曲的現象，大幅度的降低了結構的抗震性能。實際上，鋼結構以及型鋼混凝土這類的結構能夠有效的提高結構的抗震性能和降低柱斷面尺寸，從而達到抗震的目的。

2.3 合理控制土木工程結構的高度

無論是何種結構都要對其高度進行合理的控制，這樣才能夠保證結構的抗震性能。在地震災害當中，建筑結構的受損程度與其高度是成正比的，因此要想降低地震對結構的破壞就要將其高度控制在合理的范圍內。過高的建筑結構其穩定性就不能夠承受地震的沖擊力，結構也就出現一定的變形現象。在進行結構設計時，設計人員要結合工程施工環境以及現場的情況來進行高度的確定，以此來提高結構的抗震性能。

3 土木工程建筑的主要抗震措施

3.1 在土木工程的地基中使用特殊的防震材料

在土木工程結構當中使用隔震材料主要針對其地基進行的，這主要是為了降低地震對建筑物的傷害。建筑地基在傳統的抗震處理當中通常是在其底部進行黏土以及砂子的鋪設，這種方式雖有一定的抗震效果，但是卻未有效的提高結構的抗震性能。當前，在進行土木工程結構地基抗震處理當中，傳統的砂子和黏土已經被現代瀝青所替代，這就有效的提高了地基的抗震性能，從而降低了地震災害對結構的影響。

3.2 重視工程場地的選擇

在選擇結構施工場地之前，設計人員首先要考核整個工程場地，分析工程施工場地的狀態，同時在確定場地時要對當地的氣候、地理環境、地形以及場地的地質條件進行細化并充分的考慮，要避開凹陷、滑坡以及斷層的地段，若必須在這些地段上進行施工則要進行有效的安全防護，從而保證結構的安全性。

3.3 在建筑物的節點處設置隔震裝置

在發生地震時，其能量會從建筑物的底部逐步的傳遞到其頂部，也就是說其能量是不斷上升的。因此在建筑物的各個關鍵節點設置一定的隔震材料或減震器能夠降低地震能量傳遞的影響。由于高層建筑使用隔震裝置會將樓層的自震周期加強，隔震裝置的作用不能夠得到有效的發揮，因此其不適用于高層建筑當中。在較低的建筑當中應用的隔震材料較為常見的是橡膠墊以及混合隔震措施，在進行隔震設計時，粘性隔震、設置隔震支座以及摩擦隔震這三種方式較為常用。其中，在建筑物當中設置隔震支座能夠有效的提高建筑物的穩定性，同時能夠吸收地震能量，具有一定的自我恢復能力，其應用更加的廣泛。

3.4 均勻地進行豎向設計

設計人員在進行結構設計時一定要合理的掌握控制建筑高寬比以及上下結構比例之間的豎向收進尺寸，同時要對其豎向受力進行深入的分析，從而保證抗震性能。同時，設計人員要確保結構不會在突然受力的作用下而出現變形現象，也就是說要保證結構整體的強度和剛度，這就要求其在設計時要保證洞口的整齊性。此外，設計人員要保證同一層的豎向構件與其它層剛性的一致性，通過合理的措施來提高結構的延性，從而保證其整體剛度的平衡性，同時確保其能夠有效的分散地震的能量。

4 結束語

綜上，抗震性能以及結構的穩定性和安全性是在土木工程結構設計當中的重點，同時也是人們關注的重點。在設計過程中，設計人員要掌握現場的情況，選擇合適的施工場地、布置合適的結構體系以及使用抗震材料，掌握抗震設計要點，從而有效的提高結構的穩定性以及安全性。

[1] 趙復蘇.探討土木工程結構設計中的抗震研究[J].工程技術:文摘版.

[2] 楊惠晴,周新雨.淺談土木工程結構設計中的抗震研究[J].建筑工程技術與設計,2016(24).