探究土木工程結構設計中的抗震問題

劉勁旅

摘要：在人們的日常生活當中，建筑工程為人們的日常生活以及學習和工作提供了最基礎的場所，對于人們的生活秩序具有非常重要的意義。而在建筑使用過程中，對于建筑性能產生至關重要的，除了在建筑過程中所留下的安全隱患之外，自然界中的地質災害，例如地震等筑物的安全性能也會產生非常嚴重的破壞。所以為了能夠更好的保證人們的日常生活安全以及財產安全，在建筑結構設計過程中抗震結構設計非常重要。

關鍵詞：土木工程；結構設計；抗震設計

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

引言

在土木工程結構設計中，抗震設計綜合水平直接影響著整個結構設計的質量，因此在結構設計中，我們必須要高度重視抗震設計。始終堅持抗震設計的基本原則，嚴格把控抗震設計中的要點，并采取有效措施不斷優化和改善結構的抗震設計，讓土建工程高質量竣工。

1土木工程結構抗震設計的原則

1.1結構簡單化

土木工程項目結構設計中，需盡量選擇結構簡單的構造體系，進而改善工程的抗震質量和抗震效果。與結構復雜的土木工程相比，結構簡單的土木工程結構體系能夠有效增強力學計算的準確性，進而加大對結構設計平衡性的把控力度，防止結構設計過于復雜而造成的設計質量不佳的問題。同時，相對較為簡單的設計形式能夠減輕由于地震因素所造成的損害，減輕地震破壞力對結構的傷害，從而有效優化土木工程結構的抗震效果。

1.2提高整體性

為使土木工程結構設計展現出較好的抗震效果，在設計中要高度重視結構的整體性。結構的抗震性并不是對結構某一個部分提出的要求，其是對土木工程體系當中的所有部分都有著較高的要求，所以應從整體上把控結構的設計，保證結構布局的科學性及合理性，特別要關注對土木工程項目有著較大影響的幾個因素，我們必須要采取多種有效措施減少甚至避免其對結構的不利影響，確保各部分結構之間的有效協調。另外，在工程建設的過程中也需對各部分力學作用的基本特點予以全面的分析，從而不斷完善工程結構的抗震性能。

1.3加強抵抗性

為了增強土木工程結構的穩定性與安全性，應以工程結構體系來抵抗外力作用，尤其是地震作用的負面影響。為了實現這一目標，我們需對土木工程結構予以科學設計，在設計中要以工程的抵抗力為切入點，在土木工程建設和設計階段首先構建理想狀態下的抵抗力，這樣才能夠在發生地震的狀態下使結構具有良好的抗震性能。這也充分展現了結構最佳的抗震能力。再者，為了保證結構的穩定性，在結構設計的過程中也可嚴格控制抵抗力，從而確保力學體系的平衡性及合理性。

2土木工程抗震結構的必要性

地震災害對土木工程的破壞性極大，同時其也會對人們的生命及財產安全構成非常嚴重的威脅。地震災害對土木工程的破壞盡管我們無法控制地震，但是我們可采取有效措施減少地震對建筑物以及居民造成的傷害。其中，采取科學有效的土木工程抗震設計就是一項非常重要的措施，高質量的抗震結構設計一方面增強了工程的穩定性和安全性，另一方面也大大降低了人員和經濟上的損失。

3抗震設計質量提升措施

3.1建筑原材料選擇科學合理

對于建筑整體質量產生至關重要的影響因素中，材料是其中最主要的一種。在土木工程施工過程中使用最普遍的材料是鋼筋材料，因此鋼筋材料的質量對于建筑物整體的抗震性能產生至關重要的影響。在進行實際的施工時，需要根據具體的，施工情況來進行相應的施工材料的選擇，在進行鋼筋材料的選擇過程當中，需要對鋼筋材料的韌性進行充分的考慮，同時鋼筋的受力方向也需要進行充分的考量。再進行其它的施工材料選擇，以及采購時需要保證材料的抗震性能良好，而且對于整體工程來講不會增加施工成本，從根本上保障土木工程的發展，能夠擁有持續動力。

3.2結構布置合理，增強抗震性能

在建筑結構設計過程當中，不只屬于一個非常重要的環節，對于建筑整體抗震性能提升具有很好的作用，在進行實際的設計布置過程中，需要考慮到多方面的因素，綜合進行相關的布置工作。建筑整體地形以及外形尺寸和抗側力分析以及荷載的分布等等，對于建筑結構設計布置都會產生影響。不止聽起來非常簡單，但是在進行實際操作時，會因為各種各樣的外在因素而導致實際的布置效果達不到理想目標。尤其是在現代建筑設計的過程當中，外在表現得非常復雜，所以進行實際施工時難以進行講話，只需要將問題控制在允許的范圍之內，就能夠進行相應的施工工作。我國對于建筑結構設計工作并沒有進行明確的規定，而且因為許多設計者在實際的設計工作中缺乏相應的經驗，所以建筑結構設計的相關要求并不能夠符合預期目標。甚至有些設計者完全遵從投資商的意見進行設計工作，但是設計出來的結果，其規范性大大降低，存在著非常多的問題，這些問題不僅僅會造成數據上的誤差，對于建筑實際施工來講參考意義也完全沒有。

3.3隔震以及消能減震設計科學合理

在進行實際的結構減震設計工作時，能夠發現當地震等級為7級，是土木結構所能夠承受的地震作用和5.5級地震烈度所產生的破壞程度相當，在此情況下，建筑結構仍然在彈性范圍之內進行工作。同時地震發生過程中，結構進行運動的加速度與位移和速度等不良反應大大降低，使得結構部件受到損壞的程度大大減弱，土木工程結構以及整體建筑物保護效果良好。在隔震以及消能減震設計過程當中，需要注意如下幾點內容，第一，在進行地基以及建筑場地的選擇過程中，需要保證地基的密實性高，并且地基的穩定性要強，使地震對建筑的作用能夠大大降低。第二，建筑結構之間存在的差異導致隔振系數也不同，所以進行實際設計工作時需要根據真實情況來進行隔震支座的選擇。第三個鎮以及抗震的相應構件選擇，需要根據材料的延展性來進行考慮，降低地震對建筑物所產生的損壞以及破壞程度。現如今我國在消能減震以及隔震方面的實際應用已經很多，并且大多數都取得了非常好的效果。

3.4抗側力體形優化

如果施工過程中結構預案選擇的是剛性，那么地震產生過程中對建筑物主體結構所造成的破壞將會大大降低，不會使建筑出現顯著形變，保證圍護墻以及保護隔墻。如果在建筑結構中所存在的超靜定數量非常多，那么塑性鉸就越多，相應的地震過程中，地震對于建筑所產生的危害也會大大降低。對于建筑結構來講，建筑結構的強度越高，那么建筑物的整體穩定性就越好，所以工作人員在進行建筑結構優化工作是如果結構受到了破壞，那么不需要按照樓層設定屈服機制，可以根據整體性原則來進行屈服機制的設計工作。

3.5培養抗震結構設計專業人才

相應的抗震結構設計工作需要由專業的人才來進行，因此在建筑行業的實際發展過程當中，抗震結構設計的專業性人才培養工作不能夠停止，需要在各高校內部進行合作性教學培養。就是在進行教學過程中，不僅僅需要使學生們的理論知識能力掌握的非常好，而且還需要使學生的實際動手能力得到增強，可以通過組織多種形式的比賽，來使學生的實際動手能力以及主觀能動性大大增強。

結束語

土木工程結構的抗震性能，對于建筑整體性能以及使用壽命具有至關重要的意義，所以在結構設計的過程中，抗震設計工作顯得尤為重要。在抗震設計過程中，要遵循科學合理性原則來進行實際設計工作，既能夠使建筑物結構的整體抗震性能得到增強，又不會破壞建筑整體結構的完整性。因此在實際的設計工作當中，要盡量的細致并且嚴謹，使設計工作能夠符合實際施工工程，提升建筑整體抗震性能，為保障建筑物內居民生命以及財產安全作出重要貢獻。

參考文獻

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（作者單位：武漢江漢化工設計有限公司）