新时期土木工程结构抗震设计策略

2019-11-29翟君宇

建材发展导向 2019年2期

翟君宇

（山西应用科技学院，山西太原 030000）

作为不可抗灾害的一种，地震会对建筑用户的人身安全及财产安全造成严重影响，甚至会对整个城市的发展产生影响。因此，在进行建筑设计的过程中，设计人员需要注重土木工程结构抗震性能的提升，合理设计土木工程结构，确保土木工程结构不会在地震作用下出现变形或者坍塌事故，降低地震造成的经济损失及人员伤亡。

1 土木工程结构抗震设计的价值

地震灾害对土木工程结构造成的损害难以通过人工方式控制，仅能够通过提升结构稳定性及抗震性的方式，降低地震灾害造成的负面影响。由此可以看出，在土木工程结构设计中，地震设计是非常重要的内容，需要受到建设单位的重视。在实际的土木工程结构抗震设计中，设计人员需要遵循如下原则，保障抗震设计的有效性，切实发挥出提升建筑物抗震性的重要作用。首先，简单化原则，设计人员需要保障结构的简单化，从而简化地震作用相关参数的计算，保障土木工程结构的稳定性；然后，科学化原则，设计人员需要保障土木工程结构设计的科学化，确保建筑结构功能的有效发挥；最后，有效性原则，抗震设计的内容需要保障土木工程结构各个部分的有效协调，切实提升土木工程结构的抗震性能，降低地震灾害造成的损失[1]。

2 土木工程结构抗震设计的策略

2.1 明确土木工程结构的抗震强度

在开展土木工程结构的抗震设计之前，设计人员需要明确土木工程结构的抗震强度，为后续的抗震设计工作奠定良好的基础。具体而言，设计人员在明确抗震强度时，需要严格遵循相关标准规范，结合土木工程现场的实际状况，明确具体的抗震强度。通常来说，我国建筑物大都遵循6 度-9 度的地震危害标准，开展土木工程结构的抗震设计工作。在明确抗震强度后，设计人员需要根据土木工程的具体参数要求及应用要求，应用相应的抗震设计方法，提升土木工程结构的抗震水平，保障土木工程结构的可持续发展。另外，在土木工程结构的抗震设计中，设计人员需要做好多个抗震防线的设置，通过完善的抗震结构体系，全方位的保障建筑物的稳定性，避免土木工程结构在地震作用下出现坍塌事故，保障建筑用户的财产及人身安全。

2.2 合理进行土木工程结构的选择

在明确结构抗震强度后，设计人员需要合理进行土木工程结构的选择，主要选择内容包括土木工程的载重范围、结构平面以及结构材料。从载重范围角度而言，设计人员需要明确施工材料的承载能力，根据其变形参数制定相应的抗震设计方案，提升土木工程结构的稳定性；从结构平面角度而言，土木结构的平面与立面设计会对建筑施工产生直接的影响，所以设计人员需要严格按照标准规范进行抗震结构的设计，确保抗震设计中数据的真实性与准确性，保障土木结构抗震的强度，发挥出土木工程结构抗震设计的重要作用；从结构材料角度而言，土木工程采用的施工材料强度及硬度，会对土木工程结构的抗震性能产生影响。因此，设计人员需要选择强度及硬度优异的施工材料，避免施工材料在地震作用下出现变形问题，从整体上提升土木工程结构的抗震性能。

2.3 准确计算土木结构的各项参数

在土木工程结构抗震设计中，设计人员需要计算的参数相对较多，包括抗震设防烈度、层间位移限值等。对于抗震设防烈度来说，不同类型的土木工程结构，有不同的抗震设防烈度计算要求。参照我国相关标准规范可知，在甲类建筑结构中，设计人员应用地震动参数明确土木工程结构的地震作用；在乙类建筑结构中，设计人员应用Ⅵ度设防烈度明确土木工程结构的地震作用。需要注意的是，如果乙类建筑结构的施工现场地质条件属于Ⅰ-Ⅲ类场地，则不需要明确地震作用；如果乙类建筑结构的施工现场地质条件属于Ⅳ场地，而可以划分为超高层建筑Ⅶ-Ⅺ范围内，这就要求设计人员应用设防烈度明确土木工程结构的地震作用。

对于层间位移限值来说，高层建筑的相邻高层很容易在地震及风力的双重作用下产生位移现象，对高层建筑的正常应用产生负面影响。因此，在设计阶段，设计人员需要注重层间位移限值的计算，对高层建筑的层间位移角进行限制，避免高层建筑出现位移问题。就目前的施工相关标准规范来说，如果土木工程结构采用钢结构作为核心，则其层间位移限值需要控制在1/200-1/500 的范围内；如果土木工程结构采用钢混结构作为核心，则层间位移限值需要控制在1/400-1/700 的范围内。

另外，设计人员需要注重参数计算方法的准确性。在实际的土木工程结构抗震设计中，如果土木工程的结构相对简单，设计人员可以通过振型组合反应谱法或者弹性动力时程法明确该土木工程结构的对地震作用；如果土木工程结构相对复杂，或者结构内部的质量和刚度并没有均匀分布，设计人员需要通过补充弹塑性动力时程法完成该土木工程结构的地震作用计算，保障地震设计相关参数的准确性，提升建筑的抗震性能[2]。