土木工程结构设计中的抗震设计要点

土木工程结构设计中的抗震设计要点

陶玉鹏

江苏宏源建筑设计有限公司江苏无锡214070

摘要：近年来，随着经济社会的发展，各种类型的土木工程建设大量推进，人们对土木工程结构的抗震性能也提出了更高要求。然而，由于我国幅员辽阔，很多地方属于典型的地震灾害多发区，地震发生有一定的周期性，抗震设计是否科学，与建筑结构的安全性、实用性和耐用性有着密切的联系，因此，土木工程建设在抗震设计上必须严格遵守相关的安全规定，扎实落实各项抗震措施，最大限度的提高对地震灾害的防范能力。

关键词：土木工程；结构设计；抗震设计

引言：

地震是一种非常严重的自然灾害，很多国家都曾发生过严重的地震灾害，给社会和人们的生命财产安全带来了很大的损失，由于地震发生时间短，预测手段有限等，使得地震不同于其他的自然灾害。尤其是近年来各种土木建筑的大量出现，结构设计中的抗震设计必须引起足够的重视，政府安全、住建等部门需要加强各类新建土木工程的抗震检查，切实提高对今后发生地震后的抵御能力，减少地震带来的损失，降低对社会正常运行产生的影响。因此，设计人员应当重视抗震设计，在设计结构的过程中更多的融入抗震元素，从而保证抗震设计效果。

一、土木工程中抗震结构设计的基本原则

（一）整体结构设计应当简单便于操作。为了保证抗震设计的效果，最初的土木工程结构设计就要尽可能的简单，尽量减少一些非常复杂的环节或者结构，尤其是可以通过简单的计算就可以快速的得出整体结构的受力情况，这样能给抗震设计提供充足的空间，也有助于提高抗震设计的准确性、科学性。从大量地震事件中得出经验，相对简单的土木工程结构有助于抗震设计作用的发挥，还能最大限度的抵消地震对建筑物的损坏力，只要地震级别不是最高，就能很好的保证土木工程整体结构的稳定性，充分发挥各种抗震设计对建筑物的保障作用。

（二）整体的设计要科学、规范和合理。在组织抗震设计的时候，需要对待设计的土木工程类型进行准确的分析、研判，使抗震设计与建筑物的整体结构相符合，避免因为结构设计不科学性而导致的建筑物整体受损。在土木工程建设之处，就必须对工程中的重要环节、流程等的用料上进行严格把关，对各种可能影响整体结构稳定的因素进行充分全面的考虑，对结构中所使用到的连接件更是优中选优，确保质量合格，从而使连接件之间具备良好的稳定性与可靠性。在设计基础、楼盖、柱体与盖板等关键位置的时候，对各个部件之间要反复检查，确保无缝隙连接，对可能产生松动、裂纹等的必须及时更换，从而在保证土木工程结构的刚度的基础上，最大限度的提升土木工程结构的抗震性能。

（三）降低不同类型地震对建筑物的影响。为了降低地震发生的第一时间对建筑物整体结构的直接冲击，减少地震的冲击力和影响面，很多土木工程在设计之初都会在建筑的基础部与主体之间专门增设一个隔离地震层，实践证明，该隔离层能将地震的冲击减少30%—40%，对维护建筑物的整体结构稳定性作用明显。为了进一步深化抗震效果，通常的做法是在建筑物的顶端加设一个“反摆”，一旦发生地震后建筑物受到作用力后会震动，在建筑物移动的水平方向上承受相反的作用力，这样能很好的将地震产生的震动力抵消掉，最大限度的减少地震的影响，这样可以很好的保持建筑物内部结构的稳定性和完整性。

二、土木工程结构设计中的抗震设计

（一）常见的抗震设计方法。（1）抗震设计不同于一般的设计，必须严格遵循相关的操作规范和技术标准，在质量与刚度的选取上必须恰当，抗震设计需要在整体建筑上均匀布设，或者近似于单质点体系的结构，在高度设计上一般是不超过40米，这样能使得整体结构设计最大限度的简单明了，也有助于抗震设计性能的发挥。（2）由于建筑类型不尽相同，很多建筑物在结构上是不规则的，这就要求在抗震设计上需要采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线的计算结果，这个结果最好是多次计算的平均值，这样能保证计算结果的准确性。（3）如果建筑物所处的位置是坚固性不够的软土层，一般的做法是对建筑物的基础结构或者地基进行各种形式的加固，确保建筑的地基能经受一定的冲击力，这样能保证建筑基础之上的整体结构的稳定性和安全性。

（二）抗震设计的基本要点。（1）抗震设防烈度。根据我国地质结构的特点和国家通用的抗震设计标准，当前，国内建筑物一般是围绕7—8级地震进行防震设计，而地震作用又需要从甲类建筑、乙类建筑等方面分别进行烈度的计算。（2）地震作用的基本计算方法。由于建筑类型的复杂性，每一种建筑的地震作用计算方法也不尽相同，这就要求必须根据不同的建筑类型选用不同的计算办法：最常用的方法就是振型组合反应谱计算、弹性动力时程方法等，这两种方法主要是针对整体结构匀称，受力比较均匀的建筑物，对于整体结构复杂并且十分不规则的建筑物，最好是采用补充弹塑性动力时程方法进行分析计算。

三、提高土木工程结构抗震设计质量的措施

（一）严格选取抗震设计的场地。由于土木工程自身的复杂性，在进行抗震设计的时候，必须对场地进行严格要求，坚持抗震设计与整体建筑的稳定性相吻合，尽量不出现因为抗震设计反而降低了建筑物的抗震性能。而且，地震发生的时候很容易引起相关联的地质活动，所以在进行建筑场地选择的时候，需要尽可能的选择一些比较平坦和开阔的建筑。

（二）谨慎选择建筑结构。在进行抗震设计的时候，所选取的建筑对象必须坚固实用，严禁选取整体结构不稳定或者外形发生变化的建筑，如果选取了不合格的建筑，反而不利于建筑结构的稳定性。而且，在进行土木建筑相关抗震设计的时候，必须对设计的高度、宽度等进行准确的计算和核对。在建筑施工中，所选用的材料必须严格把关，从基本强度和硬度上严格要求，严禁使用不合格的材料现象，尽量减少因为建筑结构所选取材料不合格导致的变形、裂纹等现象的出现。

（三）深化抗震举措。在掌握土木工程的类型后，可以选取质量过硬的材料对建筑的某些部位进行抗震加固，提高对地震的抵抗能力，不仅可以分散地震的冲击力，还有助于增强整体建筑的结构稳定性。对建筑物的基础部需要进行充分加固，可以用钢筋混凝土等进行浇筑，提高其刚性，实践证明，这种方式能很好的抵御地震产生能量的冲击。

结束语：

随着土木工程建筑的增多，地震灾害的频发，积极做好土木工程结构设计中的抗震设计至关重要，在充分认识抗震设计的基本原则、抗震设计及其他的质量强化措施之后，设计人员还需要从思想上重视，在实践上落实，只有这样，才能切实提高抗震防震能力，保障土木建筑的安全与稳定。

参考文献：

[1]李飞.土木工程结构设计中抗震影响因素和方法分析[J].建筑知识,2016,36(11):19.

[2]王丽明,李惠.探讨土木工程结构设计中的抗震研究[J].中国建材科技,2014,(S1):206.