論土木工程結構設計中的抗震設計

廖世承

【摘要】在近十幾年的幾次地震災害中，一些抗震等級高的建筑為保護人民的生命財產安全發揮了巨大的作用，顯示出了優秀抗震設計的有效性和優越性。本文主要對土木工程結構設計中的抗震設計進行了闡述，并對現有設計技術進行了完善，以期以推動抗震設計的發展提供幫助。

【關鍵詞】土木工程;結構;抗震設計

地震對土木建筑有著巨大的威脅。在強烈的地震中，建筑的結構會遭受破壞，進而導致垮塌，嚴重威脅人們的生命安全。為此，我們要高度重視土木建筑的抗震設計工作，并將抗震設計與工程的建筑實際相結合，科學合理的進行抗震設計。

1、抗震設計的原則

1.1 整體結構設計的合理性

所謂合理性，就是在確保建筑的合理設計和建筑結果的剛度和硬度的前提下，在嚴格遵守建筑領域相關的標準和規范的基礎上設計建筑的基礎部分。與此同時，連接建筑構件時要保證連接的穩定可靠，特別是在設計建筑的主體、蓋板位置、結構基礎和樓蓋的基礎時，各部件之間在連接時要確保效果的牢固性。此外，應堅持整齊的原則對土木工程的結構進行整體的布局規劃，以對稱和協調的原則設計立體的剛度和結構的外形，并增加結構抗側力的強度。通過整體上的合理設計，增強土木建筑結構上抗御外力的能力，提高建筑的抗震能力。

1.2 結構設計的精細化和簡練性

土木建筑結構設計的簡練性和精細化是做好抗震設計的基礎和前提。抗震設計要簡練，即結構設計要盡可能地簡單明了，要在科學的前提下優化多余的結構設計部分，盡可能的簡化結構設計，并在此基礎上計算和分析好工程的結構和建筑構件的受力情況，這是建筑設計確保精確性的有效方法，同時還可以降低地震對建筑產生的損害，促進建筑抗震性能的提升。

2、抗震設計的基本方法

2.1加固基層結構

設計人員要在土木工程開始前期，對施工區域進行詳盡的地質勘察，對施工區域的地基構造情況加以了解掌握。如果該區域的土層為軟土層，就要對建筑基層結構進行加固處理，保證基層的牢固性，確保地面的建筑抗震性能的穩定。這是因為，建筑基層的穩定性對建筑結構的抗震能力會產生重大影響。

2.2選擇抗震結構

在高度為40米以下的建筑中，應選擇剛度沿高度分布比較均勻，或者以剪切變形為主的，或者近似于單質點體系的抗震結構。這幾種抗震結構主要適用于底部剪力法。這是目前使用較為普遍的一種確定建筑結構的計算方法，其是以地震反應譜為理論基礎，以水平地震作用相等的等效單質點和工程結構底部的總地震剪力來確定結構總地震作用的。

2.3不規則建筑結構的處理

有很多建筑屬于不規則結構建筑，這些建筑的抗震設計難度較高，也更為復雜。在進行建筑設計時，地震設計人員要對建筑在多種地震條件下的情況，結合時程分析法進行補充計算。作為一種動力分析方法，時程分析法對結構動力方程進行直接的積分求解，從而將建筑結構在地震過程中的整個反應過程展現出來，同時展示不同建筑構件在變形狀態和彈塑性變形階段的內力情況，進而幫助設計者尋找建筑抗震設計中的弱點。

3、抗震設計的意義

土木工程加強抗震設計可以有效地增強建筑的抗震能力，確保建筑結構的穩定性和安全性，意義極為重大。首先，土木建筑設計中的抗震設計可以有效增強建筑的抗震能力，降低地震對建筑結構的破壞性，減小地震造成的災害和損失。其次，有利于提高建筑的抗震性能。通過合理采用一些技術措施，有效提高建筑結構的穩定性和安全性，增強其承受地震破壞性動能沖擊的能力，增強建筑的安全性。最后，有利于提高建筑的整體剛度。土木建筑結構整體剛度較低，一旦遇到外界的強力沖擊就很容易發生垮塌事故，造成損失。因此采用一定的技術手段增強其結構上的剛性，可以有效提升其抗震能力和水平。

4、提升抗震設計水平的方法

4.1建筑材料的強度和硬度

對于建筑的抗震性能來說，建筑材料的強度和硬度也是比較重要的影響因素之一。因此，工程的施工方要根據工程設計方案對抗震性能的要求，選擇強度和硬度符合要求的建筑材料，從而從材料上確保土木建筑抗震效果的穩定。

4.2選擇建筑結構

要根據建筑設計和項目場地的實際勘測情況選擇合適的建筑結構。在平常的施工中，主要是從下列兩個方面分析：①土木工程的載重范圍。抗震設計人員在設計時，要考慮到建筑材料的變形問題，確保其承重能力在設計范圍之內。并對其仔細觀察，納入到抗震設計中，進而保證抗震設計的安全性和有效性以及建筑的穩定性。②建筑結構平面和立面的設置。工程建筑中，要進行準確確定建筑平面和立面的設置。設計者要以此為基礎對信息和數據進行嚴格計算，確保數據的精確度，進而保證建筑結構平面和立面的精確度。

4.3選擇場地

設計建筑的抗震能力，要特別注意建筑工程項目的場地情況。要加強對場地的勘測，確保場地合適，符合設計要求。如果場地的土質松軟，地基不穩，那么就算是再好的設計方案也無助于建筑抗震水平和能力的提高。為此，在選擇工程場地時，要注意選擇地形開闊平坦、土質硬度較好的地區，進而確保建筑的抗震設計能夠充分發揮作用。

4.4保證布局的科學性

通過對建筑結構進行合理的布局，可有效減輕地震能量對建筑的破壞作用。為此，工程設計人員在進行工程抗震設計時，要充分考慮地震對建筑的各種破壞性影響，如預測和分析發生地震時對建筑導致的可能的位移，根據研究預測的結果調整建筑結構的設計，從而更好地抵消掉地震對建筑結構的破壞作用。為了提高硬質土質地區的土木工程的抗震能力，設計人員還可以計算分析建筑下層位置移動延性比來獲取相關的數據。

4.5設置多重抗震防線

所謂的多重抗震防線就是由多個延性較好的構件或分體系共同組成的抗震

結構體系。在該體系中，一旦第一層抗震防線被地震破壞掉，那么第二層、第三層防線也會依次發生作用，從而延遲建筑的坍塌損壞時間，為用戶的緊急逃生贏得時間。為此，施工方在確保建筑材料質量合格的同時，還要確保結構設計的科學合理，從而確保多重抗震體系能夠發揮出應有的作用。

結語：

綜上所述，建筑抗震能力是建筑質量的重要內容，建筑抗震性能事關每個人的切身利益，故而必須對此予以高度重視，且設計人員也要設計出高水平的抗震設計方案，進而提高建筑的安全性和穩固性，保障用戶安全。

參考文獻：

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