浅谈土木工程结构设计中的抗震研究

程宽 陈洪 宋永帅 林孝和

【摘要】随着社会的不断发展，科技的不断进步，我国各个领域均得到了很好的发展，尤其是建筑行业，其在促进经济发展、社会发展等方面均起到了很好的作用。土木工程作为建筑行业的重要组成部分，其发展情况一直备受关注，特别是抗震性方面，在设计和施工中往往会受到其他因素影响。本文通过查阅相关资料，简要介绍了土木工程结构抗震性能的影响因素，并提出了行之有效的优化土木工程结构设计中抗震性的相关措施，以期能够为提升土木工程综合质量提供有价值的参考。

【关键词】土木工程；结构设计；抗震；影响因素；优化措施

近年来我国经济实力不断攀升，人们的生活质量也有了更大的提升，然而在发展的过程中也造成了我国资源匮乏、环境污染等问题，甚至增加了自然灾害发生的几率，地震即为其中一种。无论是我国，或是世界上的其他国家，几乎均发生过不同程度的地震灾害，且使得无数人丧失生命、家园尽毁，为了能够预防此种情况再次发生，需要对建筑结构的抗震性进行强化。结构设计在此方面是重点内容，只有保证设计得以完善，才能够保证施工质量。

1、土木工程结构抗震性能的影响因素

1.1建筑抗震场地

根据对建筑结构设计方面的研究可以发现，在土木工程中，抗震性设计已经越来越成为主要的考量因素，尤其在四川、唐山等地区，此类地区的地震次数较为频繁。通过对灾后建筑的分析来看，建筑场地的选择与建筑在地震中的损害程度有着直接关系，如在地震发生时，地表会随之发生一定的变化，若场地范围内的地质疏松，则会降低建筑物的稳定性，加速建筑物的坍塌速度[1]。

1.2建筑结构体系

除建筑场地外，结构体系对此方面也有较大的影响，不同的建筑工程往往会应用不同的结构体系，因此应根据实际的工程要求来设定结构体系，如在土木工程中，为了提升其抗震性能，需要将整体与局部之间的关系处理得当，可以利用建筑结构中存在的冗余度来达到这一目的，将局部与整体进行分隔，并对抗震结构部分进行强化，这样一来即使局部遭到破坏，也可以减少对建筑物整体稳定性的影响[2]。

2、优化土木工程结构设计中抗震性的相关措施

2.1做好选址工作

如今建筑工程数量越来越多，各个地区可用的土地资源也越来越少，在此种情况下更难以选到合适的场地，但即使如此也要保证土地质量，在选择时可以从如下几个方面着手：一，做好现场勘查工作，尤其是地质检查，避免在软土地基上进行施工，若无可避免的情况下则应做好软土地基处理工作，并对其他部分加强抗震措施；二，选址时应确保场地具有开阔性、平坦性，因为当地震发生的一瞬间，往往会出现断层、滑坡等问题，但若场地足够平坦，就可以减少此种情况的发生[3]。

2.2完善抗震设计方案

任何工程在正式施工前均应做好设计工作，可以说施工设计是施工建设的前提与基础，是保证施工合理性、有效性的必要措施，然而我国部分设计人员的设计理念较为落后，在应用计算机软件进行设计时的灵活性、专业性不足，导致整体设计效果不佳。另外，在进行设计时应积极吸取以往的经验，明确指出对抗震设计存在影响的因素，并围绕此方面进行优化设计。在设计时也应对沉降问题进行深入分析，强化地基承载力。

2.3优化选择防震材料

材料是建筑施工中必不可少的，若要保证土木工程结构质量，则要对其中的抗震材料进行优化选择，摒弃以往应用的普通材料，具体如下：一，在选定材料并完成采购后，需要在其进行施工现场时进行检查工作，确保材料无变形和其他的质量问题，且具有合格证；二，目前来看，钢筋混凝土是土木工程中最常应用的建筑结构，但其也会存在一定的变形问题，这与材料自身质量有着密切关系，今后在选择该建筑结构时应先对钢筋混凝土性能进行检查，保证材料的强度、硬度符合工程标准。

2.4合理控制工程结构高度

在日常生活中也可以通过观察相应的事物得到“越高的物品越不稳”的结论，如在积木游戏中，使用同一种方式来摆积木，高度越高时其越容易倾倒，而高度被控制在安全高度内时，则不会轻易倒下。建筑工程也是一样的道理，因此今后在进行抗震设计时不仅要做好地基处理、材料选择以及场地选择工作，也要对建筑高度进行控制。此方面的控制需要设计人员根据自身经验，以及对施工现场的勘查或是本地区的地震经历作为参考依据[4]。

2.5在建筑物节点处设置隔震装置

地震发生时，其所产生的能量是由下至上的，也就是说从建筑物的底部逐渐传递到顶部，若能够从节点处截断、减少此能量，也就可以起到增强抗震性的作用了。如今高层建筑越来越多，此类建筑更应做好此方面措施，然而该建筑自身特点所致，隔震装置的应用不适合应用到高层建筑中，因此其往往会被应用到常规建筑中国，主要有以下几种方式：一，粘弹性隔震；二，摩擦滑移隔震。

2.6加强多重抗震防线的设置

在最初设计时即应意识到多重抗震防线的重要性，并将其融入到整体设计中，有了该防线后，在地震发生时建筑物可以借助该防线的作用来保持自身平衡，为人们争取更多的逃生時间，且即使在没有地震的情况下也可以优化结构稳定性，增加建筑物的使用年限。为了能够充分达到这一目的，需要保证抗震材料的质量，也要对抗震部件进行优选，并以此为基准来开展其他防线的布置工作，在完成此设计和施工后，就可以有效减少地震的影响。

总结：

综上所述，研究关于土木工程结构设计中的抗震方面的内容具有十分重要的意义，其不仅关系到土木工程的稳定性，也与土木工程整体质量息息相关。土木工程在社会发展中一直占据着十分关键的地位，如今对土木工程各方面的要求也越来越高，在此种情况下如何更好的提升工程质量也成为了亟待解决的问题。抗震性能是工程结构质量的指标之一，若要在土木工程结构设计中提升抗震性，则应做好场地、材料选择以及设计等方面的工作。

参考文献：

[1]王海波.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].江西建材，2014，02：25.

[2]郝敏.浅谈土木工程结构设计中的抗震研究[J].黑龙江科技信息，2013，26：222.

[3]郝敏.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].黑龙江科技信息，2013，27：248.

[4]黄鹤.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].江西建材，2017，15：33+37.