談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震研究

文/張艷 河北九易莊宸科技股份有限公司 河北石家莊 050000

現(xiàn)行社會中土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計多種多樣，但是必須遵循國家和當(dāng)?shù)夭块T的規(guī)定，本文主要講述土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震問題。眾所周知，地震是我們所不可避免的事情，地震的危害性我們無法想象，隨著社會經(jīng)濟的不斷進步和發(fā)展，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷圍繞抗震設(shè)計降低地震對人民的危害性。在進行土木工程抗震設(shè)計時不免要求設(shè)計人員清楚的了解土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震的線管理論，來進一步提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能。

1、土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的意義

在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中進行抗震設(shè)計具有十分重要的意義，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①有助于提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計最根本的意義便在于提升抗震性能，通過一些技術(shù)手段，使得土木工程結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上承受地震的沖擊，讓土木工程結(jié)構(gòu)能夠更加的安全；②有助于提高土木工程結(jié)構(gòu)整體剛度。土木工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計中整體剛度較低，這也是其在運動作用力下較容易垮塌的主要原因，而抗震設(shè)計主要就是通過設(shè)計來提升其整體剛度，促進其抗震能力的提升；③有效降低地震對土木工程結(jié)構(gòu)帶來的不良影響，間接減小地震災(zāi)害的危害性。

2、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中影響抗震能力的因素

2.1 結(jié)構(gòu)高度

為了減少土木結(jié)構(gòu)因為地震造成的損壞，要在土木工程結(jié)構(gòu)中加強抗震設(shè)計來提高其安全性，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在一些影響因素，首先最重要的就是土木工程結(jié)構(gòu)中的高度因素，不同高度的土木工程結(jié)構(gòu)需要進行不同的抗震設(shè)計，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，層數(shù)較少的建筑會受到較小的損壞，所以在進行建筑設(shè)計時不能一味追求外觀形象的獨特而建造過高的建筑結(jié)構(gòu)，在進行抗震設(shè)計時要關(guān)注土木工程的結(jié)構(gòu)高度，根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力情況準(zhǔn)確計算抗震效果來進行合理科學(xué)的規(guī)劃。

2.2 建設(shè)位置選擇

建設(shè)位置的選擇是對土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能影響最大的因素之一，因此在實際的抗震設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注重對建設(shè)位置的合理選擇，這樣對提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能有著較大的幫助。其在選擇的過程中主要應(yīng)當(dāng)注意兩點情況：①需要確保所選建設(shè)位置的地基處于平穩(wěn)狀態(tài)，能夠在地震作用下保持較好的平穩(wěn)性能，避免在地震作用下遭到較為嚴(yán)重的破壞；②選擇位置應(yīng)盡量平坦開闊，避免地震引起滑坡、斷層等情況出現(xiàn)，影響到地基的穩(wěn)固性。

2.3 建筑材料的選擇

如果說設(shè)計方案是前提，那么對于建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇就是關(guān)鍵問題。設(shè)計人員一定要重視建筑材料的應(yīng)用，考慮建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能是否達標(biāo)，確保建筑的抗震性能。一個合格的抗震建筑，需要合格的建筑材料來打造。因此，承建單位在選用材料的時候，需要對建筑材料的質(zhì)量層層把關(guān)，確保材料的強度與硬度，這樣能夠有效地避免因材料質(zhì)量不合格而導(dǎo)致的建筑抗震能力下降。所以，在進行建筑結(jié)構(gòu)及建筑材料的選擇上一定要嚴(yán)禁慎重。

2.4 豎向設(shè)計的均勻性

要進行土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計就必須考慮到結(jié)構(gòu)內(nèi)部豎向設(shè)計的均勻性，關(guān)注建筑橫隔層的尺寸和規(guī)模符合標(biāo)準(zhǔn)要求，將分隔層的承重均勻開來，為了減少外來壓力的負(fù)面作用，提高土木工程結(jié)構(gòu)本身的剛度和延性就需要將結(jié)構(gòu)中的開設(shè)洞口按照標(biāo)準(zhǔn)要求盡量整齊和規(guī)則，豎向設(shè)計均勻性能夠推動地震發(fā)生時將地震能力吸收進來或發(fā)散出去，可以利用鋼結(jié)構(gòu)來保證水平面的統(tǒng)一性和均勻性。

3、土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化抗震設(shè)計方案

3.1 完善抗震設(shè)計方案

首先在進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，應(yīng)用盡可能的選擇剛度和質(zhì)量都根據(jù)高度均勻分布的結(jié)構(gòu)，或者結(jié)構(gòu)與單質(zhì)點體系較為相似，結(jié)構(gòu)高度則一般需要控制在40m之內(nèi)，這樣就能夠很好的簡化底部剪力法結(jié)構(gòu)，抗震效果顯著提高；其次是對于高度范圍受到限制、甲類建筑或不規(guī)則的高層建筑來說，需要假設(shè)在地震災(zāi)害的情況下應(yīng)用時程分析法進行補充計算，最終的計算結(jié)果可以采用振型分解反應(yīng)譜法中的較大值和多條時程曲線的平均值。如果建筑結(jié)構(gòu)施工地點是軟土層的話，就需要加固處理好建筑基層結(jié)構(gòu)，這樣結(jié)構(gòu)基層的牢固性就會大大增加，進而增強其抗震能力。

3.2 使用特殊的防震材料

在土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中采用一些特殊的防震材料，能夠起到較好的防震效果。例如：使用專門的隔震材料對建筑物進行隔震處理，能夠有效降低地震發(fā)生時，對建筑物造成的損害。在以往的地震防震中，主要在地基底部鋪設(shè)適量的砂子和黏土，這在一定程度上也能夠起到抗震效果，而在改進和創(chuàng)新之后，主要在地基底部鋪設(shè)一層瀝青，其帶來的減震效果卻比砂子和黏土更好。除此之外，還可以改變建筑物上墻體、圍欄等的用材，在保證質(zhì)量的情況下降低其用材的質(zhì)量，也可以起到一定的減震效果，降低地震帶來的危害。

3.3 建筑場地的合理選擇

在進行建筑抗震設(shè)計的時候需要充分的考慮場地方面。在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前需要深入現(xiàn)場進行勘察和檢查，同時還需要對地形以及地質(zhì)狀況進行分析，有效地確保整體的抗震性能。在進行選擇的時候尤其要規(guī)避泥石流或者是滑坡一些地段，從能夠更好的確保抗震性能達到要求。但是因為地段的選擇中很難不避開不利區(qū)域，對此對于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求也是非常高，必須要深入的研究地形情況，確保其達到抗震性能要求才能夠更好地確保安全，因此需要重視場地的選擇。

3.4 劃分抗震等級

土木工程結(jié)構(gòu)需要根據(jù)抗震等級來進行抗震設(shè)計，不同抗震等級需要使用到的人力物力資源和設(shè)計有所差異，根據(jù)不同等級的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)中的梁和墻結(jié)構(gòu)有所差異，越高抗震等級的結(jié)構(gòu)的建筑抗震性能越好，防護標(biāo)準(zhǔn)越高，確保在高強度地震發(fā)生時建筑建構(gòu)還具有較強的延展性和韌性，確保建筑在地震能力沖擊時保持結(jié)構(gòu)較為完整。要將工程結(jié)構(gòu)的每一個節(jié)點都不能被損壞，梁柱來分散地震帶來的沖擊力，推動柱端與梁連接時具有一定的塑膠性來提高自身的抗震能力。

3.5 加強多重抗震防線的設(shè)置

加設(shè)一條抗震防線，可以在發(fā)生地震的時候，使得人們多一個機會逃生，建筑物的抗震能力也能得到提高。這就需要我們使用性能好的材料，合理地選擇一個抗震部件，來進行防線設(shè)置，在減少地震沖擊力的同時，還可以削弱地震的破壞力，使得地震帶來的損失可以減少。

結(jié)語：

綜上所述，地震帶來的破壞較為嚴(yán)重，要確保人民的生命安全和財產(chǎn)安全就要對土木工程建設(shè)的抗震設(shè)計進行優(yōu)化，將結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定放在設(shè)計的第一位，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上使建筑結(jié)構(gòu)達到理想的抗震效果，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是目前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的必然發(fā)展趨勢和關(guān)注點，要進行科學(xué)合理的抗震設(shè)計，提高抗震技術(shù)，推動土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷發(fā)展。