土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震問(wèn)題的分析

北京外交人員服務(wù)局 北京 100010

正文：

1 抗震結(jié)構(gòu)在土木工程設(shè)計(jì)中的必要性

地震是一種常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，它的形成主要是地殼在運(yùn)動(dòng)到一定程度的時(shí)候所產(chǎn)生的地質(zhì)變化，一旦發(fā)生級(jí)別較高的地震，那么將會(huì)給人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大的威脅。通過(guò)對(duì)相關(guān)資料的調(diào)查與分析發(fā)現(xiàn)，地震災(zāi)害發(fā)生數(shù)量不但多，且涉及范圍也非常廣，給人們帶來(lái)了非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)及人員損失，人們對(duì)地震也是談之色變，造成了非常大的恐慌。而建筑的大量坍塌，則是導(dǎo)致地震災(zāi)害來(lái)臨時(shí)損失慘重的一個(gè)重要原因。所以，在未來(lái)的建筑行業(yè)發(fā)展中，必須要加強(qiáng)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重視，使建筑整體的抗震性能得到大大提高，降低地震給建筑物帶來(lái)的影響。

2 土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需遵循的原則

2.1 調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外部形態(tài)及剛性

土木工程結(jié)構(gòu)的外形直接影響著結(jié)構(gòu)整體的抗震性能，所以，在對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要確保結(jié)構(gòu)外形的合理性，確保結(jié)構(gòu)外形能夠有助于結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。此外，在對(duì)土木工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)剛性設(shè)計(jì)的重視，確保結(jié)構(gòu)剛性能夠滿足抗震設(shè)計(jì)要求，從而使建筑整體穩(wěn)定性及抗震性能得到有效提高。

2.2 堅(jiān)持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)化與合理化

在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)的科學(xué)化以及合理化水平也直接影響著結(jié)構(gòu)抗震性能，所以，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)地震災(zāi)害所產(chǎn)生的外力進(jìn)行充分的分析與研究，并以此為依據(jù)來(lái)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，盡可能的提高建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及抗震性能。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，還應(yīng)當(dāng)具備較高的整體性觀念，對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行綜合化、全面化的考慮，確保每一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都具備較高的抗震性能。

3 提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能的措施與方法

3.1 提高土木工程抗震結(jié)構(gòu)的合理性

當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害來(lái)臨的時(shí)候，建筑物會(huì)依靠土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能來(lái)轉(zhuǎn)化地震所帶來(lái)的作用力，所以，在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須要加強(qiáng)對(duì)這一問(wèn)題的重視，保證抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性以及穩(wěn)定性。優(yōu)質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要使建筑物具有良好的延展性，在水平側(cè)向受力方面起到良好的緩沖與抵消，從而形成一個(gè)雙向的固定結(jié)構(gòu)，使梁、柱、墻體能夠同處在一個(gè)水平軸上。這樣能夠有效降低地震災(zāi)害給建筑物帶來(lái)的損壞，能夠大大提高建筑安全性，使人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全得到更有效的保障。此外，在對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要嚴(yán)格遵守強(qiáng)柱弱梁這一原則，只有這樣，才能使結(jié)構(gòu)整體的抗震性能得到更加充分的發(fā)揮。

3.2 精確測(cè)算土木工程結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)

土木工程結(jié)構(gòu)的外力抗擊能力直接決定著結(jié)構(gòu)的抗震性能，所以，在對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要先對(duì)結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)算。可以將土木工程結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)測(cè)算分為以下三個(gè)部分：一，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)收集到的測(cè)算數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，對(duì)不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進(jìn)行清除，以確保測(cè)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供更加精準(zhǔn)的測(cè)算依據(jù)；二，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)工程抗震能力函數(shù)進(jìn)行明確，并對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行合理的選擇，以確保土木工程抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性；三，設(shè)計(jì)人員需要以初步的指標(biāo)數(shù)值為依據(jù)，來(lái)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，從而使結(jié)構(gòu)的抗震性能得到有效提高，使地震給建筑帶來(lái)的損害降到最低。

4 新材料與新技術(shù)的引用

在抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域，我國(guó)現(xiàn)象規(guī)范基本以抗震設(shè)防烈度八級(jí)為基準(zhǔn)指標(biāo)（北京地區(qū)）。基本原則為“小震不壞、中震可修、大震不倒”。對(duì)于一般民用建筑而言，已經(jīng)是較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。但是在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法與標(biāo)準(zhǔn)上，可以借鑒日本與新西蘭等多震國(guó)家的先進(jìn)材料與技術(shù)。

當(dāng)下，大多數(shù)隔震系統(tǒng)都是由以下幾個(gè)部分組成：隔震支座、地基震動(dòng)、阻尼器以及風(fēng)反應(yīng)控制裝置等，隔震技術(shù)的種類也是非常多的，現(xiàn)如今，我國(guó)常見(jiàn)的隔震技術(shù)主要有：橡膠墊隔震技術(shù)、摩擦滑移隔震技術(shù)、樁頂搖擺隔震技術(shù)、摩擦搖擺支座隔震技術(shù)以及混合隔震技術(shù)等。

其中橡膠支座水平剛度小，能產(chǎn)生較大位移，可消耗部分地震能量。豎向剛度良好，強(qiáng)度儲(chǔ)備較大，具有很大的承壓能力。且抗老化能力強(qiáng)，具有良好耐久性。滑動(dòng)支座則是指利用滑移層結(jié)構(gòu)技術(shù)以及上部結(jié)構(gòu)，來(lái)阻擋地震所產(chǎn)生的作用力，防止地震作用力影響到上方建筑結(jié)構(gòu)，從而對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。

在我本人參與的項(xiàng)目中，曾使用新西蘭標(biāo)準(zhǔn)施工的橡膠墊隔震及滑移隔震相結(jié)合的混合隔震體系，在-1.65米處設(shè)置隔震層（消防水池處為-1.25米），利用疊層橡膠隔震支座和滑動(dòng)支座將建筑物結(jié)構(gòu)上下分為兩個(gè)部分。共計(jì)50個(gè)支座，其中有32個(gè)疊層橡膠支座，18個(gè)滑動(dòng)支座。而隔震連接主要是指設(shè)備及管道穿過(guò)隔震層時(shí)的連接方式。即在地震時(shí)，能保證設(shè)備的正常運(yùn)行，水及能源的供應(yīng)不中斷。設(shè)備抗震的著眼點(diǎn)，首先是設(shè)備本身的抗震性能以及對(duì)其加固，其次是在配管會(huì)產(chǎn)生位移量的地方采取撓性連接。撓性接頭一般分為橡膠制，金屬制，機(jī)械制。根據(jù)配管口徑、流體種類、耐壓條件、溫度調(diào)價(jià)、變形量、重要度等方面來(lái)選擇不同制式的接頭，并根據(jù)實(shí)際施工情況配備懸吊架及支架。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，我國(guó)的地震災(zāi)害比較頻繁，且一旦發(fā)生地震災(zāi)害，將會(huì)造成極其嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡，而人們對(duì)土木工程建筑抗震性能的重視程度也越來(lái)越高。所以，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重視，結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況，盡可能的提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，使地震給建筑帶來(lái)的影響降到最低，為人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全提供更加有效的保障。