土木工程結構設計中的抗震研究

孫光

摘 要：地震是由于地殼運動引起的，屬于一種自然災害，具有一定的隨機性，對于級別較小的地震來說，雖然人們能夠感受到輕微的震感，但是不會對正常生活產生影響，如果級別較大的話，會嚴重威脅著人們的生命財產安全，嚴重的話甚至會造成社會動蕩。在地震發生的過程中，對人們生活安全產生威脅的原因主要就是建筑物倒坍造成的。鑒于此，本文對土木工程結構設計中的抗震進行了分析探討，僅供參考。

關鍵詞：土木工程；結構設計；抗震

一、在土木工程結構設計中加強抗震的意義和作用

1、有助于提高整體結構的抗震性能

在進行結構設計的過程中，首先就需要有效的勘測和研究施工現場的地質條件，總結出整體的硬度、堅固性以及穩定性，從基礎開始就做好防震工作。通過抗震設計，整體結構的抗震性能都能夠得到有效的提升，建筑物的安全性大大增強，人們的生命財產安全得到了保障。

2、有助于減輕地質災害的影響

目前在各種類型的土木工程破壞事故中，地質災害造成的影響的是最嚴重的。這主要是由于當前在土木工程中實施的減震措施主要就是依據隔震層，但如果僅僅只是依據隔離層的話，整體的效果并不是很好，這也在具體實例中得到了體現。因此，針對這種不合理、不科學的減震措施，在進行土木工程設計的時候就需要加強注意，并采取有效的措施進行改進和優化，這樣才能夠減輕地質災害的影響。

二、影響土木工程結構抗震性的因素

1、場地

由于我國很多地區都處在地震多發帶上，而各地具有性質迥異的地質情況，這些不同的情況會嚴重影響工程的抗震性能。而地震一旦發生在土層較為松軟的場地中就會加劇地震對建筑的破壞性，從而導致嚴重的損失。

2、建筑結構體系

建筑結構的設計對建筑的整體抗震性能起到決定性作用。因此在具體的設計中就要充分考慮到二者之間的關系。需要注意的是要正確地看待并處理建筑結構中的整體與局部之間的關系，最大程度地做到二者的協調，局部的建設不能影響到整體的布局和使用，而整體結構需要為局部的使用提供支持，另外，在抗震性能上還要確保建筑的局部不會對整體產生影響，以最大限度地保障工程結構的抗震性能。

三、土木工程結構設計中的抗震措施

1、樁基優化設計

樁基設計是房屋建筑設計結構中的重要內容，包含在房屋基礎結構設計的范圍內。相同的，優秀的樁基設計可以為建筑物的穩定和安全增添一份保障。通常情況下，樁基設計可以分為預制樁和灌注樁兩種。其中的灌注樁在建筑物整體施工質量上難度系數略高，較難把握。并且對施工技術的要求也更為嚴格，工序復雜程度更高，工期也相應的更長。所以，當建筑物符合沉降指標的時候，在設計上可以優先選擇預制樁。不但能加強基樁結構的穩定性，還可以減少工序、縮短工期，減少許多人力、財力、物力的浪費。另外，當建筑物樁基加深時，建筑區域附近的土壤和樁基的摩擦力會逐漸增強。這種情況下，房屋設計中應用預制樁也更為適宜。同時，在房屋建筑設計過程中要確保建筑物的下部結構與總體結構重心相同。當建筑物的頂部承重能力較強時，抗震能力也會較高。如果此狀況下該地區出現地震，建筑物頂部結構形變的幅度會較小，不會產生扭轉地震效應。

2、做好土木工程的選址工作

工程所在地對工程的抗震性有很大的影響和作用。因此，為了保障工程的安全性，就需要在選址方面進行科學的分析，尤其是由于我國大部分地區處在地震多發帶上，因此在選址方面要盡量避開那些容易發生大的地震的地方，避開地震帶，最重要的是盡量遠離地殼的交匯處，避免地殼運動對建筑的影響。其次，工程所在地的地質條件也是影響抗震性的重要條件，因此在選址方面盡量挑選地質強度較高的地方進行土木工程的建設，以對抗可能發生的地殼運動，盡可能降低其對工程的影響。

3、按抗震等級對土木工程結構進行劃分

地震根據等級不同，產生的破壞力也不同。因此，在土木工程抗震結構的設計過程中，要分別對梁結構與墻結構進行處理，并根據當地地震歷史情況分析，使其滿足該地區最高等級地震的抗震能力，從而確保建筑物整體結構的適用性與穩定性。與此同時，在設計的過程中，要充分的考慮到鋼筋混凝土在地震時的承載力與延展性。建筑物延展性的提升，有助于建筑物中各構件強度與剛度方面的提升，使建筑物抵抗地震作用力的效果增強。如此看來，在土木工程的結構設計中，要有效的提高同層之間柱的抗震能力，務必要確保其梁端與柱端的塑膠性，使建筑物的整體抗震性能得到有效的提升。

4、層間位移限值

對于一些寬度和高度都比較大的建筑物來說，在外界因素的影響下，如地震、風力等因素，可能會出現層間位移現象，這也就表示原先得出的計算值要與實際的移位限值之間產生一定差異。針對這一問題，改進和優化的方法主要就是限制層間位移角。目前在國外應用的層間位移限制比較廣泛，涉及到的相應因素較為簡單，參照的參數和限值也就會有所不同，但是對于我國來說，就會考慮到多種可能產生影響的因素，限值的大小與側向荷載種類、裝修標準、結構體系、結構材料等各方面因素之間都具有一定的聯系，特別是對于鋼筋混凝土結構來說，所應用的標準更加嚴格，而且相較于地震作用來說，風荷載作用下限值要求更高。

5、加強多重抗震防線的設置

抗震防線的設計可以在地震發生時為人們提供逃生的機會，因此在土木工程的結構設計方面要加強抗震防線的設計。在設計的時候需要根據現場的具體情況，選擇合適的場地和部件。其次要嚴格把控抗震材料的質量，從而保障防線的質量，進而提高土木工程結構的抗震性能。可以大大的緩解地震的沖擊力，還可以盡量的降低地震的破壞力，從而減輕地震帶來的損失。

結束語

總而言之，在土木工程不斷增加的現代社會，為了保障工程的質量，同時保證人們的生命財產安全，就要充分考慮到各種自然災害對工程的影響，加強土木工程機構設計的抗震性能，從工程選址、結構選擇的各個方面進行優化，優化結構設計的質量從而保障工程的整體質量。

參考文獻

[1]王麗明，李惠. 探討土木工程結構設計中的抗震研究[J]. 中國建材科技，2014（S1）：206.

[2]趙真. 抗震概念設計芻論[D].中國地震局工程力學研究所，2014.

[3]柯曉軍. 新型高強混凝土組合柱抗震性能及設計方法研究[D].西安建筑科技大學，2014.

[4]張銀華. 結構構件抗震性能的損傷指數評價法研究[D].蘭州大學，2014.endprint