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

郭 蓉

（山西省冶金設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030000）

土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在土木工程的發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位，如果能把抗震觀念加入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，可以有效延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，并且能夠提升安全性。

1 抗震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1.1 土木工程建筑物的高度問(wèn)題

伴隨著社會(huì)的快速發(fā)展，發(fā)展和資源逐步構(gòu)成了正向發(fā)展的穩(wěn)定關(guān)系，發(fā)展必須依靠資源來(lái)實(shí)現(xiàn)，但土地的資源是有限的，最終結(jié)果就是在獲取資源的過(guò)程中為建設(shè)工程要付出更高的成本。于開(kāi)發(fā)商而言，需要追求自身經(jīng)濟(jì)利益的最大化，因此，開(kāi)發(fā)商會(huì)利用一切可行的方式來(lái)降低成本，其中較為有效的方法就是盡可能的增加建筑物的高度。但一棟建筑物自身的高度越高，其重心也會(huì)相應(yīng)升高，然后會(huì)直接導(dǎo)致建筑物穩(wěn)定性下降、抗震性能與安全性的降低，在災(zāi)害發(fā)生時(shí)容易造成人員傷亡。

1.2 土木工程建筑物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題

從土木工程建筑的結(jié)構(gòu)體系層面來(lái)說(shuō)，一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師會(huì)使用梁、柱、墻作為建筑物的主要受力構(gòu)件，隨后會(huì)在滿(mǎn)足功能的前提下，對(duì)框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻、剪力墻等進(jìn)行綜合比較優(yōu)選結(jié)構(gòu)類(lèi)型。框架結(jié)構(gòu)布置靈活，墻體不承重，可以獲得較大空間，穩(wěn)定性較差且受層高限制，一般適用于住宅，辦公。賓館、醫(yī)院等；框架-剪力墻布置靈活，框架和剪力墻共同承重分擔(dān)，具有良好的抗側(cè)力性能，穩(wěn)定性好，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)建筑；剪力墻利用建筑物的外墻和永久性?xún)?nèi)墻布置的原則，穩(wěn)定性好，抗側(cè)剛度大，位移小，抗震性能好，但空間布置不夠靈活，主要適用于高層住宅。伴隨著土木工程建筑高度的不斷增加，土木工程建筑中會(huì)出現(xiàn)橫向負(fù)荷現(xiàn)象，伴隨而來(lái)的是不斷加大的彎矩和剪力，最終會(huì)嚴(yán)重影響到高層土木建筑的初期平面設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)期施工。總結(jié)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行土木工程整體計(jì)算設(shè)計(jì)的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)形式的選擇，會(huì)受到來(lái)自于建筑高度和層數(shù)的影響。

2 提高土木工程建筑物抗震性能的具體措施

2.1 增強(qiáng)土木工程抗震結(jié)構(gòu)體系的合理性

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，建筑物主要是利用土木工程結(jié)構(gòu)體系的抗震能力來(lái)轉(zhuǎn)化地震時(shí)產(chǎn)生的作用力，因此，要格外注重抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以保證抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理與穩(wěn)定。較好的建筑結(jié)構(gòu)體系要能夠通過(guò)抗側(cè)力，形成雙向且固定的結(jié)構(gòu)，使梁柱、墻體可以共同分擔(dān)作用。這樣，建筑物能夠在發(fā)生地震時(shí)保證墻體、梁、柱的變形破壞在可接受范圍內(nèi)。除此之外，在框架設(shè)計(jì)梁柱的過(guò)程中，應(yīng)該堅(jiān)持強(qiáng)弱梁的原則，用以提高結(jié)構(gòu)的變形能力，防止在強(qiáng)烈地震作用下倒塌。此舉可以有效提升墻體各個(gè)部分的承載力，從而促進(jìn)土木工程建筑物的抗震性能的發(fā)揮。

2.2 可以按照地抗震等級(jí)的不同對(duì)土木工程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分

根據(jù)地震等級(jí)的不同，其所產(chǎn)生的破壞力也不盡相同。因此，在設(shè)計(jì)土木工程的抗震結(jié)構(gòu)時(shí)，要對(duì)框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)根據(jù)規(guī)范進(jìn)行分別處理，并且要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w設(shè)防烈度情況進(jìn)行綜合分析，使其具備抵抗該地區(qū)最大地震等級(jí)的能力，以保證建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還要充分考慮到鋼筋混凝土抵抗地震時(shí)的延展性能與承載能力。提高建筑物的延展性，可以增強(qiáng)建筑物抵抗地震應(yīng)力的作用。其次，在進(jìn)行土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要提升同層間柱的抗震性能，一定要保證好梁柱梁端、柱端的塑膠性，在全方面提高土木工程建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震性能。

2.3 保證抗震線(xiàn)的多層性和完善性

土木工程建設(shè)抗震結(jié)構(gòu)的目的就是希望其能在地震來(lái)臨時(shí)發(fā)揮作用，提高建筑的整體抗震性能。在設(shè)計(jì)土木工程時(shí)，要格外注重提高延展性，做到將建筑的剛度和強(qiáng)度有機(jī)結(jié)合在一起。在施工時(shí)應(yīng)采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動(dòng)隔震、懸吊隔震等措施，改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。容許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)進(jìn)入非彈性狀態(tài)，并具有較大的延性，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力，以消耗地震能量，減輕地震作用，減小樓層地震剪力，使結(jié)構(gòu)物裂而不倒。在安裝抗震結(jié)構(gòu)的構(gòu)件時(shí)，一定要加長(zhǎng)框架內(nèi)同一水平柱兩頭的長(zhǎng)度，防止出現(xiàn)梁柱底端塑性鉸變形的情況，從而有效減輕塑性鉸變形帶來(lái)的不良影響。如果在某個(gè)地區(qū)地震等級(jí)無(wú)法確定，土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難以保證高度精確性的情況下，則可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用土木工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)法。

3 結(jié)語(yǔ)

總結(jié)來(lái)說(shuō)，建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)了建筑物的不斷增加，為避免因地震導(dǎo)致人員傷亡及財(cái)務(wù)損失，必須要加強(qiáng)土木工程建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。我們要堅(jiān)持對(duì)抗震技術(shù)進(jìn)行探究及開(kāi)發(fā)，促進(jìn)建筑穩(wěn)定性與抗震性能的提高，有效降低建筑物中存在的安全隱患，從而保障人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全，最終推動(dòng)建筑行業(yè)穩(wěn)定持續(xù)的向前發(fā)展。