土木工程結(jié)構(gòu)設計中的抗震性能分析

張永健

摘? ? 要：隨著我國整體經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平和生活質(zhì)量的提高，對于建筑的要求與日俱增。眾所周知，地震災害是產(chǎn)生影響極大的自然災害，對于地震災害，無法做到防止災害發(fā)生，只能采取措施盡可能地減少地震災害帶來的損失。在土木工程的結(jié)構(gòu)設計中，為了提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強抗震性能，必須要對工程結(jié)構(gòu)的抗震設計影響因素進行分析，確保抗震設計的科學合理性，提升土木工程結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性。

關鍵詞：土木工程結(jié)構(gòu)設計;抗震性能

1? 引言

我國建筑行業(yè)發(fā)展到今天，已經(jīng)融入很多先進的科研技術(shù)在其中，使我國建筑行業(yè)發(fā)展更為迅速。在我國，建筑行業(yè)一直為我國經(jīng)濟發(fā)展提供了較大的支撐，但是面對日益復雜的社會環(huán)境，建筑行業(yè)如何更好的發(fā)展備受關注，土木工程結(jié)構(gòu)設計是我們進行工程建筑施工中的重要環(huán)節(jié)，但是在當前相關工作中，仍然存在一些問題，導致我們工程質(zhì)量存在一些問題，建筑物的抗震性能是其質(zhì)量評估中的一項重要標準，因此我們需要投入更多的研究，探討如何提升土木工程結(jié)構(gòu)設計的抗震性能。

2? 土木工程結(jié)構(gòu)抗震設計的必要性

根據(jù)國家地震局公告可知，近些年來我國地震發(fā)生頻率較高，對人們的生產(chǎn)生活造成了較大的威脅，輕則房屋受損，重則家破人亡。土木工程是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的重要組成部分，且較容易受到地震等自然災害的威脅，如果我們所建設的土木工程抗震效果達不到要求，那么很可能在地震來臨時出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象，對于正常的使用造成嚴重的影響，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟損失，更有可能造成人員的傷亡。因此，我們需要在設計環(huán)節(jié)進行良好的把關，不論土木工程造型結(jié)構(gòu)形式如何，我們都應當重視其抗震性能的分析設計，每一環(huán)節(jié)每一步驟的設計都要參考土木工程的抗震性能。

3? 土木工程中抗震結(jié)構(gòu)設計的主要原則

（1）結(jié)構(gòu)的形狀簡單，對土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設計中，為了提升結(jié)構(gòu)抗震的效果，要先對土木工程結(jié)構(gòu)進行一定的勘察和了解，對整個土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能進行計算，通過計算的結(jié)果得知結(jié)構(gòu)的受力情況。另外，土木工程的結(jié)構(gòu)設計要盡可能的簡單，簡單的結(jié)構(gòu)設計不僅能夠更容易計算出結(jié)構(gòu)的受力情況，還能確保土木工程結(jié)構(gòu)在地震災害中受到的損傷程度最小，是提升土木工程結(jié)構(gòu)抗震性能和結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的有效措施。（2） 整體的設計要科學、合理，土木工程在我國有著非常重要的地位，為了提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震效果，必須要確保抗震設計的科學和合理性，對于土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設計而言，切忌盲目的設計，避免因設計不當造成的抗震效果不佳，在發(fā)生地震災害時，導致土木工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，從而無法發(fā)揮真正的價值。土木工程的抗震結(jié)構(gòu)設計要全面考慮地震災害帶來的破壞，確保抗震設計中的每一個結(jié)構(gòu)具備充足的抗震性，提升每一個連接件之間的穩(wěn)定性和可靠性，對土木工程結(jié)構(gòu)施工中應用的材料進行檢測，確保材料能夠達到抗震設計的要求。（3）降低地震對建筑的影響，通常情況下，一些土木工程結(jié)構(gòu)在設計時會為了降低結(jié)構(gòu)受到地震災害的影響，在土木工程結(jié)構(gòu)的主體和建筑基礎之間會設置隔離地震層，從而提升土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性。可以利用物理學中的相反作用力的原理，通過在建筑物頂端建造一個“反擺”減少建筑物在地震中的受力，使地震災害對土木工程結(jié)構(gòu)造成的破壞力減小，從而實現(xiàn)降低地震影響的作用。

4? 土木建筑結(jié)構(gòu)設計中抗震設計要點

4.1? 做好建筑屋頂?shù)目拐鹪O計

現(xiàn)在的人們都向往在城市里生活，可以說是出現(xiàn)了一波又一波的進城熱現(xiàn)象，由于人多地少，所以現(xiàn)在的高層建筑越來越多，而在高層建筑中，施工單位的設計人員在進行抗震設計時往往忽略了對建筑頂層的設計，近些年，有公司意識到了頂層的抗震設計存在問題，究其原因主要是高層建筑的屋頂過重、屋頂過高，這些現(xiàn)象會直接導致建筑整體發(fā)生變形，不僅如此，在地震發(fā)生時，這些問題會降低整體建筑的抗震性，造成的損失也會更加嚴重，出來屋頂本身的弊端之外，還存在一個不可避免的問題，就是頂層中心與建筑物整體的中心不同，會導致建筑物的墻體出現(xiàn)斷裂，所以說在建筑設計過程中需要根據(jù)實際情況做出考量，從而提升建筑本身對于地震的抵抗性。

4.2? 應用高性能的防震材料

首先，對于土工工程建筑而言，要想抗震性能更高，需要嚴格控制材料的性能，所以在選購材料時，不可以盲目的注重經(jīng)濟成本，要將重點放在抗震性能方面，選擇一些高性能的施工材料，同時在材料投入施工前，需要進行有效的質(zhì)量檢測，以確保材料性能符合施工要求，全面提高建筑抗震性能;其次，在進行抗震材料應用時，主要是對建筑地基進行處理，傳統(tǒng)的方法是在地基底部填補一層黏土，以達到降低地震對建筑物所造成的影響，但是這一做法所起到的效果不是特別好，所以后續(xù)相關研究人員進行了改良，具體是用瀝青替代了黏土，這使得抗震性能有了大幅度提升。

4.3? 對建筑結(jié)構(gòu)進行慎重選擇

第一，對土木工程結(jié)構(gòu)的承重范圍進行細致的分析。土木工程結(jié)構(gòu)的承重范圍與工程施工中應用的材料有很大的關系，因此，在土木工程結(jié)構(gòu)的抗振設計時，要對建筑材料進行仔細的檢查，不能讓存在變形的建筑材料被應用到工程的施工中。另外，在進行材料的選擇時，還要盡量選擇自重比較輕且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的材料，避免出現(xiàn)因材料質(zhì)量因素而導致的土木工程結(jié)構(gòu)承重能力下降，提升土木工程結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性;第二，加強對土木工程結(jié)構(gòu)平面的設計。土木工程結(jié)構(gòu)的抗震設計中的平面布局也是非常重要的部分，增強結(jié)構(gòu)的平面和立面的布置，加強對數(shù)據(jù)的管理，提升土木工程抗震結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的精確性，從而提升抗震效果。

4.4? 嚴格保證建筑物的剛度

在建筑工程中，想要從根本上對地震產(chǎn)生的災害進行防御，需要設計人員在進行設計時強化防御功能，并且要不斷提升其堅硬程度，而混凝土材料自身具備堅固性，所以成為了建筑工程的首選材料，此外，在建筑完成之后，設計人員要根據(jù)建筑的整體進行防護設計，在這一方面，我國法律也有過明文規(guī)定，要求所有建筑結(jié)構(gòu)都要進行防護，防護程度可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)與類型而做出相應改變。就當前來看，建筑材料還存在些許問題，有待進一步的優(yōu)化提高，從而減少對建材的資金投入，更重要的是，這樣做能夠優(yōu)化很多材料，可以分配到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設計中。

4.5? 建筑平面抗震設計均勻?qū)ΨQ是建筑平面布置設計的核心

同時均勻?qū)ΨQ也可以更好地呈現(xiàn)建筑物各種空間功能需求。如果建筑墻體、鋼構(gòu)件不對稱，在地震發(fā)生時，建筑結(jié)構(gòu)受力不均勻，導致變形不均勻現(xiàn)象發(fā)生，建筑局部墻體乃至建筑物遭到損壞。平面組合設計、單個房間設計是建筑平面設計的核心組成元素，在設計單個房間平面的時候，必須準確確定各個房間的面積、門窗位置等。建筑平面組合形式具有多樣化的特點，比如集中式、單元式，要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，選擇適宜的平面組合形式。以單元式為例，在優(yōu)化利用垂直交通的基礎上，使各個使用空間有機融合，這種形式大多用于商住樓、高層辦公樓。

5? 結(jié)語

綜上所述，土木工程結(jié)構(gòu)設計中抗震設計具有較大的影響，更是建筑物抗震性能的重要保障。所以，在我們進行抗震設計的工作中要嚴格參照相關標準要求，確保設計方案科學合理，以此促進我國建筑行業(yè)健康發(fā)展。

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