淺談土木工程結構設計中的抗震研究

文/ 程寬、陳洪、宋永帥、林孝和 中國聯合工程公司 浙江杭州 310052

近年來我國經濟實力不斷攀升，人們的生活質量也有了更大的提升，然而在發展的過程中也造成了我國資源匱乏、環境污染等問題，甚至增加了自然災害發生的幾率，地震即為其中一種。無論是我國，或是世界上的其他國家，幾乎均發生過不同程度的地震災害，且使得無數人喪失生命、家園盡毀，為了能夠預防此種情況再次發生，需要對建筑結構的抗震性進行強化。結構設計在此方面是重點內容，只有保證設計得以完善，才能夠保證施工質量。

1、土木工程結構抗震性能的影響因素

1.1 建筑抗震場地

根據對建筑結構設計方面的研究可以發現，在土木工程中，抗震性設計已經越來越成為主要的考量因素，尤其在四川、唐山等地區，此類地區的地震次數較為頻繁。通過對災后建筑的分析來看，建筑場地的選擇與建筑在地震中的損害程度有著直接關系，如在地震發生時，地表會隨之發生一定的變化，若場地范圍內的地質疏松，則會降低建筑物的穩定性，加速建筑物的坍塌速度[1]。

1.2 建筑結構體系

除建筑場地外，結構體系對此方面也有較大的影響，不同的建筑工程往往會應用不同的結構體系，因此應根據實際的工程要求來設定結構體系，如在土木工程中，為了提升其抗震性能，需要將整體與局部之間的關系處理得當，可以利用建筑結構中存在的冗余度來達到這一目的，將局部與整體進行分隔，并對抗震結構部分進行強化，這樣一來即使局部遭到破壞，也可以減少對建筑物整體穩定性的影響[2]。

2、優化土木工程結構設計中抗震性的相關措施

2.1 做好選址工作

如今建筑工程數量越來越多，各個地區可用的土地資源也越來越少，在此種情況下更難以選到合適的場地，但即使如此也要保證土地質量，在選擇時可以從如下幾個方面著手：一，做好現場勘查工作，尤其是地質檢查，避免在軟土地基上進行施工，若無可避免的情況下則應做好軟土地基處理工作，并對其他部分加強抗震措施；二，選址時應確保場地具有開闊性、平坦性，因為當地震發生的一瞬間，往往會出現斷層、滑坡等問題，但若場地足夠平坦，就可以減少此種情況的發生[3]。

2.2 完善抗震設計方案

任何工程在正式施工前均應做好設計工作，可以說施工設計是施工建設的前提與基礎，是保證施工合理性、有效性的必要措施，然而我國部分設計人員的設計理念較為落后，在應用計算機軟件進行設計時的靈活性、專業性不足，導致整體設計效果不佳。另外，在進行設計時應積極吸取以往的經驗，明確指出對抗震設計存在影響的因素，并圍繞此方面進行優化設計。在設計時也應對沉降問題進行深入分析，強化地基承載力。

2.3 優化選擇防震材料

材料是建筑施工中必不可少的，若要保證土木工程結構質量，則要對其中的抗震材料進行優化選擇，摒棄以往應用的普通材料，具體如下：一，在選定材料并完成采購后，需要在其進行施工現場時進行檢查工作，確保材料無變形和其他的質量問題，且具有合格證；二，目前來看，鋼筋混凝土是土木工程中最常應用的建筑結構，但其也會存在一定的變形問題，這與材料自身質量有著密切關系，今后在選擇該建筑結構時應先對鋼筋混凝土性能進行檢查，保證材料的強度、硬度符合工程標準。

2.4 合理控制工程結構高度

在日常生活中也可以通過觀察相應的事物得到“越高的物品越不穩”的結論，如在積木游戲中，使用同一種方式來擺積木，高度越高時其越容易傾倒，而高度被控制在安全高度內時，則不會輕易倒下。建筑工程也是一樣的道理，因此今后在進行抗震設計時不僅要做好地基處理、材料選擇以及場地選擇工作，也要對建筑高度進行控制。此方面的控制需要設計人員根據自身經驗，以及對施工現場的勘查或是本地區的地震經歷作為參考依據[4]。

2.5 在建筑物節點處設置隔震裝置

地震發生時，其所產生的能量是由下至上的，也就是說從建筑物的底部逐漸傳遞到頂部，若能夠從節點處截斷、減少此能量，也就可以起到增強抗震性的作用了。如今高層建筑越來越多，此類建筑更應做好此方面措施，然而該建筑自身特點所致，隔震裝置的應用不適合應用到高層建筑中，因此其往往會被應用到常規建筑中國，主要有以下幾種方式：一，粘彈性隔震；二，摩擦滑移隔震。

2.6 加強多重抗震防線的設置

在最初設計時即應意識到多重抗震防線的重要性，并將其融入到整體設計中，有了該防線后，在地震發生時建筑物可以借助該防線的作用來保持自身平衡，為人們爭取更多的逃生時間，且即使在沒有地震的情況下也可以優化結構穩定性，增加建筑物的使用年限。為了能夠充分達到這一目的，需要保證抗震材料的質量，也要對抗震部件進行優選，并以此為基準來開展其他防線的布置工作，在完成此設計和施工后，就可以有效減少地震的影響。

總結：

綜上所述，研究關于土木工程結構設計中的抗震方面的內容具有十分重要的意義，其不僅關系到土木工程的穩定性，也與土木工程整體質量息息相關。土木工程在社會發展中一直占據著十分關鍵的地位，如今對土木工程各方面的要求也越來越高，在此種情況下如何更好的提升工程質量也成為了亟待解決的問題。抗震性能是工程結構質量的指標之一，若要在土木工程結構設計中提升抗震性，則應做好場地、材料選擇以及設計等方面的工作。

[1]王海波.淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性[J].江西建材,2014,02：25.

[2]郝敏.淺談土木工程結構設計中的抗震研究[J].黑龍江科技信息,2013,26：222.

[3]郝敏.淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性[J].黑龍江科技信息,2013,27：248.

[4]黃鶴.土木工程結構設計中對抗震問題的分析[J].江西建材,2017,15：33+37.