关于土木工程结构设计中的抗震问题研究

2021-01-07李国阳

河南建材 2021年2期

李国阳

商洛学院（726000）

0 前言

在所有的建筑工程中，抗震问题始终是建筑工程考虑的重点问题，其对于建筑工程的安全性具有十分重要的作用。因此在整个工程建设和设计的过程中，对抗震问题进行分析，是建筑工程发展过程中的必然要求。文章针对土木建筑工程中抗震结构的设计，从其结构方面进行思考，提出有效的抗震结构，希望能够提高我国土木工程结构设计中的抗震设计水平，从实践出发对抗震设计进行摸索和创新[1]。

1 土木工程结构中抗震设计的基本原则

1.1 土木工程结构中抗震设计的合理性和简练性

要提高我国土木工程结构设计的水平，需要对抗震问题进行分析，以确保土木工程结构中抗震效果的有效性，要对土木工程结构设计中需遵循的抗震原理进行研究，从而使整个土木工程的结构更加稳固。首先应要求土木工程设计人员对整个工程的设计结构有所了解，充分结合设计要求和实际情况对设计的相关方案和规则进行明确，以保证在整个结构的设计过程中体现出精确的力学效果，防止由于土木结构工程中某一个位置的承载力太大，使整个土木工程结构不稳定。对土木工程结构中所有抗震位置的设计，都需要通过精确的计算和分析，使其达到抗震设计的相关标准，保证整个抗震设计结构的合理性。其次还需要保证整个土木工程结构设计的简练性，有效地防止地震对建筑结构产生的危害。因此，土木工程设计人员要按照建造的流程来制订方案，并在建造的过程中提出相应的指导意见。为了使土木工程建筑结构更加完美，有效地提高建筑效果，需要明确设计流程，在保证各个位置受力均匀的同时，确定土木工程结构的建造方法。通过提高土木工程结构抗震设计方面的合理性和简练性，增加发生地震时建筑物本身的抗震能力，防止地震对建筑物造成多次破坏[2]。

1.2 土木工程整体结构设计的合理性

为了使整个土木工程的结构设计能够在每个阶段完美地衔接起来，使所有基础部分的设计都更加流畅和简化，建造部门应按照建设的具体要求设计建筑方案，使建筑流程和设计流程相对应，防止在建筑过程中使用强度不达标的建筑材料，同时对整体的建筑流程进行有效的监管。将建筑过程中的所有零部件连接牢固，从而有效地提高整体结构的稳定性。建筑的主体方案设计需要保证各个部位和零件之间的可靠性，提高其连接精度。除此之外，需要明确和规划土木工程结构整体的建筑设计布局，保证建筑区域按照相应的原则进行施工，从而提高整体建筑结构的实用性和立体性。在设计完成之后，应当在满足内部刚性需求的同时在外观上体现出良好的形象，让建筑物具备更加优良的抗震能力，更好地应对外力变化。土木工程整体结构设计的合理性能够有效地提高整体土木工程结构的抗震水平[3]。

2 土木工程结构设计中的抗震相关问题分析

2.1 使用特殊的防震材料

在材料的选择上，可以采用一些特殊的防震材料来提升整个土木建筑工程结构的抗震性能。使用材料前需要打好土木工程的地基，使整个建筑的基础更加稳定，从而降低地震带来的损害和风险。针对小的地震，需要保证底层建筑的各种材料混合比例合适，从而应对可能发生的地震。在我国现代科学技术的不断发展过程中，建筑工程领域的相关技术逐渐提高，研制出了适用于抗震的的材料。在建筑地基的材料中，可以适当添加一些沥青，使其和沙子、黏土混合，从而达到更加良好的减震效果。在建筑墙体的材料选择上，可以选用一些密度较高的轻型材料，防止地震对建筑物造成破坏，减少地震带来的损失。

2.2 在建筑物的节点处设置隔震装置

在建筑物的节点处设置一些隔震材料，能够有效地降低地震造成的损害。发生地震时，强烈的地震波会使建筑物产生晃动，尤其是地震能量传达到建筑物底部时，会导致建筑物产生一定程度的倾斜或者震动。如果对建筑物底部关键节点设定隔离隔振装置，能够有效地缓解地震波释放的能量，减少建筑物上层的晃动，从而对建筑物中人员的生命和财产安全起到保障作用。在建筑物节点的选择中，应当注意安装隔震装置，将隔震装置设置在建筑物的底层，从而达到减缓地震冲击的作用。但是当隔震装置安装到建筑物上层时，就很可能起不到良好的作用。因此，结合土木建筑工程中建筑物的实际情况，选择合适的隔震材料，能够提高建筑物的隔震效果。根据不同的方法，隔震可以分为摩擦隔震、黏性隔震、底部支座隔震。其中，底部支座设置隔震装置能够有效地缓解地震波产生的能量对建筑物的冲击效果，隔震装置自身恢复比较好，能够在有效地吸收地震能量后仍然保持自身的材料性质，因此可以长期循环使用[4]。

2.3 明确竖向设计要求

在土木工程的抗震设计中，合理的竖向结构设计能更有效地提高建筑物整体的抗震效果。首先对隔断层进行设计，严格按照设计的要求比例控制隔断层的竖向尺寸，并保证各个位置数量均匀，再进行竖向结构设计。其次还应当利用专业的检测仪器对竖向结构模型进行受力检测，了解设计方案中竖向结构的相关数据信息，分析设计方案的准确性和有效性。要重视竖向结构中的受力情况，保证整个竖向结构设计下的建筑能够承受外界的压力，符合抗震的相关标准，从而提高土木工程建筑结构的强度和刚度。要明确土木工程中的相关建筑标准和方案，提高土木结构的抗冲击能力。因此，竖向结构的设计就需要在符合建筑整体规格的同时，具有十分良好的延展性能。在墙体的建造中，需要保证各个位置的墙柱均匀，并且预留一定的防震缝。

2.4 建筑结构中平立面的设计

在土木工程抗震结构的设计中，需要明确平立面结构的相关情况。设计部门要对整个土木建筑工程的结构进行精准的计算，掌握内部结构的平立面布局，按照功能划分来对平立面进行合理的设计，要在各个建筑面之间做到平衡，使各个楼层之间的平面变化体现出一致性。要重点考虑建筑物的竖向结构位置和竖向结构中的抗震性能。另外，还需要为建筑物每个位置之间均匀受力提供保证[5]。

2.5 基础结构优化设计

针对土木工程建造的相关标准和要求，基础结构设计和整个建筑物的整体质量之间具有紧密的联系。对土木工程结构设计，需要按照建筑物的使用要求和功能进行划分，保证各个区域之间的结构得到优化。在土木工程建造时，要保证各个区域内的节点平衡性及各个位置的稳定性。另外，在墙体结构的设计过程中，可以充分结合墙体的具体情况，将力学知识合理地应用在建筑物中，有效地提高墙体的竖向结构性能。