土木工程结构设计中如何考虑抗震问题

孙兰香+许颖颖+王聪

【摘要】随着建筑行业的不断发展，要求土木工程结构设计要与建筑的抗震性进行结合，要确保土木工程设计结构的安全性，必须遵照相关的设计准则，进行科学严密的创新设计，尽可能的提高建筑结构的抗震性能，稳固建筑结构不受损害，同时保证人民群众的生命财产安全。因此要重视土木工程结构设计的抗震问题。本文就土木工程结构设计中的抗震问题进行了深入的研究。

【关键词】土木工程；结构；设计；抗震

前言：

目前人类对于地震还没有科学的预报体系，因此在地震无法预测的情况下，只有尽可能使土木结构建筑设计对地震具有一定的抵抗力，才可以最大限度的减小地震对生命财产的危害，早期土木工程建筑在其设计之初没有考虑抗震因素；或者有的将抗震因素囊括设计中，但是由于年久失修或者所在地基土质强度的减弱而造成建筑物和土木结构在地震中的毁坏，因此加强土木工程建筑结构设计初期抗震性，对其以后长期使用有着积极的作用。

一、影响土木工程结构的抗震性能的因素

在土木工程的施工设计中，抗震性已逐渐被重视起来。想要提升建筑工程的整体抗震性能，需要先对影响土木工程结构的抗震性因素进行了解和分析，才能提出针对性的解决措施。现阶段，影响抗震性的因素主要包括以下几个方面：

1.土木工程建设的场地选择

施工场地的选择是影响土木工程抗震性最直接的影响因素，也就是说，想要提升建筑物的抗震性，首先就需要选择一个良好的施工场地。在场地的选择上需要注意以下几点：一是场地中的地基状况。地基一定要保持一个平稳的状态，才能在发生地震时，避免由于地基不稳而导致的工程结构在地震中遭到破坏的现象。二是地势要平坦开阔。只有选择这样的地形，才能有效避免滑坡、断层等地质破坏现象，能够很好地确保地基的稳固性，从而达到提高抗震性能的作用。

2.材料的选用以及机构体系的设计

在实施方案的制定过程中，需要通过选择合适的结构体系和材料，来达到提升整体结构稳定性的效果。当前，土木工程施工中钢筋混凝土的结构形式已被广泛使用，但由于钢筋混凝土结构存在易弯曲、易侧移等缺点，在实际的施工中应该准确规划其使用的部位，避免由于其变形而导致整体建筑结构的抗震能力有所下降。此外，可以采用钢管混凝土、钢结构等，降低柱体断面的尺寸，从而优化整体的建筑结构。

3.合理控制土木工程结构的高度

对于土木工程来说，无论哪种建筑都应该适当地控制其结构的高度，这对建筑的抗震性具有非常重要的作用。从实际角度出发，在地震中结构物的高度与其受破坏情况成正比，也就是说，想要保证结构物在地震中受到较小的破坏力，则需要其自身的高度不能过高。相反，结构物过高时，由于其稳定性不足以抵抗地震的冲击力，很容易导致结构物的变形，造成严重的破坏后果。因此，在结构设计中要充分考虑到结构物的高度，并根据施工现场及环境的基本情况，设定合理的高度，以充分保证建筑物本身的抗震能力。

二、土木工程建筑的主要抗震措施

土木工程的抗震设计，指的是对建筑的地基进行特殊的处理，对建筑的不同结点设置抗震措施，对建筑的薄软部分进行防震处理。在本文中，笔者根据土木工程建筑中抗震技术类型，并且结合大量的资料，提出了几点具体的土木工程建筑的抗震措施，笔者根据技术方向的不同，对防震措施进行了以下几点的分类。

1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料

使用隔震材料对土木工程建筑进行隔震处理，指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理，降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中，主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等，在一定的程度上降低了地震的负面影响。近年来，随着我国在建筑事业上不断加大投资，有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展，就比如在建筑地基处铺上一层沥青，减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏，墙体等等材料的选用上，尽可能的选取材质比较轻的材料，降低地震来临时的危害。

2在建筑物的结点处设置隔震装置

在土木工程关键的结点处设置特殊的隔震材料，降低地震来临时的危害。地震在发生的时候，能量是呈不断上升趋势的，会从建筑的底部传递到建筑的顶部。而在建筑物的结点上，设置隔震装置，对极大的影响地震能量的传递效率，但是这种隔震装置不适合高层建筑使用，因为高层建筑使用这种装置会加强楼層的自震周期，起到的效果不大，所以这种在建筑的结点处设置的隔震措施只适合一些楼层数少或者高度比较低的建筑。这种隔震措施在组成上也比较简单，橡胶垫与混合隔震措施是比较常见的材料，隔震方法主要有摩擦隔震、粘性隔震、设置隔震支座等等，其中隔震支座能够稳定的支撑建筑物，并且具有一定的自我恢复力，在地震能量吸收上起到的作用比较大。

3土木工程建筑的设计走向

地壳运动是地震产生的主要原因之一，地震的发生与当地的地质结构有很大的关系。所以施工单位在选择建筑地址的时候，一定要对当地的地质环境进行考察，并且通过计算分析出当地震发生时的可能走向，使建筑物的走向尽可能与地震的走向垂直。通过对汶川和玉树地震的研究显示，倒塌的建筑物中，与地震走向平行的较多，这就证明了与地震走向平行的建筑在地震发生时损害的程度比较大。

结束语：

土木工程的抗震性设计主要是为了减少由地震灾害所引起的房屋倒塌、建筑物被破坏等现象。在实际的抗震设计中既要结合施工场地的地质、地形情况，还要考虑到设备、材料等一系列外界因素，是一项非常困难且繁琐的工作。虽然现阶段土木结构的设计工作仍存在很多问题，但是随着科学技术的不断加快及人们对抗震性能关注度的提升，终会促使抗震设计工作发挥其自身的价值，从而有效提升建筑的整体抗震性。

参考文献

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