土木工程结构设计中的抗震研究

2018-02-14沈杉毛一玲

建材与装饰 2018年27期

沈杉　毛一玲

（华建集团武汉正华建筑设计有限公司　湖北省武汉市　430000）

前言

抗震设计是土木工程结构设计中的重点内容，其对土木工程结构的安全稳定性有着重要的作用，在土木工程结构抗震设计中需要根据相应的设计原则来进行，这也是保证土木工程结构性能合理设计的必要途径。而在土木工程结构设计中如何做好抗震设计，这也是本文主要研究的内容。

1　土木工程结构抗震设计原则

1.1　结构设计的合理性和简练性

土木工程结构抗震设计中，需要严格遵循相应的原则，这也是规范设计的前提和基础。首先，在抗震设计中，要尽可能的保证土木工程的结构具有简单明了的规则性，进而对土木工程的结构以及构件具体的受力情况进行计算和分析，来保障其抗震设计具有良好的精确性。另外，土木工程结构的简练性也可以有效的降低地震产生的危害，这对土木工程结构整体性以及抗震性是有积极的促进作用。因此，在进行土木工程结构抗震设计中，一方面要保证其结构设计具有精细化和简练化，同时还要对各个构件受力情况进行明确计算和分析；另一方面，保证设计的合理性，其在地震发生时候，能够有效的减少建筑物损坏的程度，从而有效的提高其抗震能力[1]。

1.2　整体结构设计的合理性

在土木工程结构的设计中，一定要保证设计具有良好的合理性，对其基础部分进行设计时，需要严格按照相应的建筑要求和标准进行，从而避免设计出现不合理而对建筑结构的强度和刚度造成影响，同时还要保证构件在连接上具有可靠的稳定性。在进行结构基础、主体、楼盖的基础以及盖板位置的设计中，一定要保证其各个部件间具有牢固的连接效果；另外，在土木工程结构整体的布局规划中，还需要遵循整齐原则，要求结构的外形和立体的刚度保持对称和协调，同时不断的增加其结构抗侧力，这样可以提高土木工程结构抵御外力的能力，由于中心没有存在偏离情况，还可以进一步的提高工程结构抗震的性能。

2　土木工程结构设计中的抗震研究

2.1　使用特殊的防震材料

土木工程结构的抗震性能与其防震材料的使用具有密切的关系，因此，为了提高土木工程结构的抗震性能，就可以使用相应的隔震材料来进行工程结构的隔震处理。对于防震材料的使用，主要是针对工程的地基来进行相应的处理，从而来降低地震的发生对建筑所产生的损害。对于传统的防震处理来说，可以在工程地基底部部分铺设一定的砂子以及黏土，从而对地震能量产生一种缓冲延缓的效果。而近年来，随着技术的不断进步和提高，也是产生了一定的新型处理方法，比如于建筑的地基位置铺设一定的沥青，其比砂子以及黏土具有更好的减震效果。另外，在建筑围栏以及墙体材料的选择上，尽量选取一些材质比较轻的材料，就可以有效的降低地震带来的危害[2]。

2.2　在建筑物的节点处设置隔震装置

土木工程结构的关键节点位置来设置相应的隔震材料，也是降低地震危害的有效措施。在地震发生时，其产生的地震能量具有不断上升的趋势和状态，这种能量是从建筑结构底部向顶部进行传递的，如果在建筑的关键节点处设置相应的隔震装置，就可以一定程度的对地震能量的传递产生抑制作用，从而降低其危害的程度。但是，设置节点隔震装置的方法也存在一定的局限性，一般是不用于高层的建筑类型，高层建筑如果采用节点避震装置则会对楼层自震的周期进行加强，因此，其避震的效果并不是很明显。对于这种节点隔震措施的使用来说，其组成比较简单，一般采用橡胶垫等比较常见的材料或者混合隔震的措施，其隔震方法包括摩擦隔震、隔震支座的设置以及粘性隔震等。隔震支座的设置一般具有稳定支撑建筑结构的效果，还具有良好的恢复能力，因此其对地震的能量吸收具有不错的效果[3]。

2.3　均匀竖向设计

在进行土木工程的抗震设计时，竖向结构是其抗震设计中的重要部分。竖向抗震设计中，在对其横隔层部分设计时，要对建筑的横隔层上下的比例进行准确的掌握，同时还需要对横隔层竖向的尺寸进行掌握，来保证其分隔层具有良好的均匀性，并符合规定的标准要求。然后，再对其竖向的受力进行准确有效的分析。另外，竖向设计中需要涉及到开设洞口的部分，还要保证其洞口具有良好的整齐性以及规则性，这样可以有效的提高土木工程结构的强度和刚度，从而避免土木工结构受到突然的冲击或者刚度发生突变时，而使土木工程结构产生扭曲或者变形。同时，还要保证土木工程结构具有良好的延性与刚性，要求结构的相同层面支柱和其它的连接结构要具有一致的刚性，这样可以有效的提高其延展性。在进行相应的填充墙设置的时候，还要保证其墙柱合理的分类，并设置相应的防震缝。