土木工程结构设计中的抗震研究

袁小春

摘要：地震是一种较为严重的地质灾害，尤其是在城市中发生的地震，很容易导致楼倒屋塌，对人民群众的生命财产安全造成威胁。未来针对地震这一地质灾害，需要使用更好的建筑设计方式来尽量降低其对建筑的影响，从而保证建筑安全。在工程建设的过程中，建筑设计需要在其中掺杂防震理念，这能够全面提升整个工程的抗震功能。本文主要针对于建筑设计的过程中抗震设计进行分析，在几个方面来对这一理念的应用提出策略。

关键词：建筑;抗震设计;策略

引言

为了适应我国建筑行业的发展需求，提高建筑工程的安全性和稳固性，要重视高层建筑的抗震设计，完善建筑工程抗震设计方案，提升工程的整体设计水平，确保建筑工程符合规范规定的抗震标准。高层建筑结构复杂，楼层较多，如果建筑结构的抗震性能未达标，地震会破坏建筑结构，甚至会导致严重的伤亡事故。提升高层建筑的抗震能力可以确保结构稳定，所以工程设计应遵循抗震设计原则，确保高层建筑的结构符合安全标准。

1建筑设计和抗震设计的作用以及关系

设计抗震功能之前，首先需要注意建筑设计的合理性，一般来说建筑设计都是经过了设计师的精密计算与反复推敲，因此想要改变结构来提升建筑抗震性能属于非常困难并且也非常危险的行为。提升抗震性能的过程中，改变结构显然是不可能的，但是可以根据施工预案中对于各个位置加强布局，从而保证整体结构质量。这种改善的方法能够在保证原本设计结构不改变的情况来加强结构的整体稳定性，原理并非加固，而是保证各个受力点之间的受力逐渐均匀，因此在地震来临时不会轻易发生形变，也就提升了建筑的抗震性能。如果在施工的过程中没有考虑到抗震的实际需求来进行施工，那么后续进行抗震性能加强就会导致非常困难，因此加强抗震性能需要站在整体的角度上来对抗震设计进行约束。在实际加强的过程中想要将各个位置的部件进行加强，材料无法改变，那么就需要加强面积，这难免会产生一定的浪费。由此可见在抗震设计的过程中，这一过程需要考虑到非常多的问题，因此属于较为复杂的流程，需要考虑到全面的设计内容。

2土木工程结构设计中的抗震策略

2.1橡皮支座抗震技术

高层建筑的抗震设计可以通过优化支座结构设计提升整体结构的稳定性。将高层建筑简化为基础和主体二大结构部分，在两个结构间设置支座装置。由于高层建筑的竖向结构强度较大，在地震横波的作用下，支座上部结构会发生整体位移，传统的刚性结构支座没有活动余量，会在结构连接处产生刚性破坏。在连接处设置橡皮支座装置，外力作用会使结构连接处发生位移，有效降低地震对建筑结构的刚性破坏，在地震强度不高的情况下，地震造成的冲击对建筑的破坏性极其有限，可以保证建筑结构的稳固性。因为我国大部分地区的抗震设防烈度不高，所以橡皮支座抗震技术的应用范围较广泛，实际工程应用的抗震效果较好。高层建筑隔震技术的应用。

2.2注意建筑竖向布置

建筑在竖向布置的过程中，需要注意刚度以及质量的问题，这一问题将会对抗震性能产生较大的影响。竖向布置一般都应用在单层或者多层的建筑当中，这是由于每层使用过程中发挥的功能都各不相同，如果不进行处理，很容易导致上下楼层之间的质量不同。例如一栋中低层建筑，底层或者下三层设计的过程中准备用于商业用途，那么为了尽量展现出良好的商业效果，就需要使用大柱距，从而展示出更大的空间。这样的设计并无问题，但是如果除了底层或者三层以上的空间用于居住，那么往往设计的过程中就会有比下几层多几倍的墙体，也会导致质量不均匀。不仅如此，在使用的过程中有些楼层还会设置大空间的会议厅、展厅、报告厅，这就导致建筑在使用的过程中质量参差不齐，甚至每一层之间的质量有着极大的差距。而这种设计直接展现出来的后果就是建筑竖向刚度质量分布不均匀，容易出现刚度突变，形成扭转效应。尤其是有些楼层在建设的过程中没有进行刚度加强，导致刚度差距过大，成为了整个建筑的薄弱层，一旦地震发生，往往这一层就会瞬间坍塌、扭转、形变，进而对整体结构产生致命的影响。在实际使用的过程中需要注意，很多建筑都存在着这种上下墙体不一的现象，尤其是支撐柱，有些楼层有支撑柱，但是下一层往往就没有，这种墙体不连续的现象都将会影响楼体对地震力的处理。除此之外，在设计的过程中还需要关注剪力墙的作用，剪力墙在实际使用的过程中最好能够应用到底，如果中断就会导致剪力墙的受力出现问题，不利于抗震工作的开展。在1995年，日本阪神大地震中很多钢筋混凝土高层建筑发生了整体塌陷，这就是由于在建设的过程中不同楼层之间的受力不均匀。未来在竖向设计的过程中，需要尽量将剪力墙应用到底，不要中断，并且要均匀分布，从而避免出现地震扭转现象。

2.3建筑构造保障抗震性能

在进行建筑的抗震结构设计时，需对抗震不利的地方进行有效加强处理，并且进行多层次抗震设防，以保证建筑能满足抗震设计要求。建筑物的抗震体系由主体结构安全和维护构件安全两个层级。换言之，建筑物的抗震设计除了结构概念设计外还包括维护墙体、外墙门窗、幕墙及饰面装饰材料等设计。从事建筑设计行业，需要了解到施工现场最容易犯建筑构造上的低阶错误，而设计中则是更多注重对结构主体的把控，忽视对建筑构造细节的表达。对于很多建筑，特别是医疗教育建筑，发生地震时除了结构不应被破坏，还应该考虑项目的整体安全，保证项目能为抢险救灾所用。所以，建筑设计时首先应选择合适的墙体材料，尽量不选薄壁型空心砖、大孔径空心砖等类型的砌体构造，此材料在地震作用下极易被地震剪力所破坏，不利于抗震;其次对外墙幕墙设计时需要将一些具有良好延性的结构构件，使用合理的方法进行有效连接，才能使构件与建筑主体协同工作，避免地震时产生次级伤害。同时应尽可能考虑到建筑的每一个构造节点的细节，这样才能够达到国家的抗震设计要求。建筑物精细化设计是建筑抗震设计的必然趋势，设计过程中不能对结构主体和维护设施有区别对待，需要根据建筑的具体要求来处理好两者之间的相互关系，这样才能保证建筑物的安全，避免人祸与天灾同行。

2.4建筑结构的抗震设计数据分析

地震是地球表面地壳运动引发的，其发生与地质环境结构有关系。在房屋建筑结构设计中，要根据建筑现场地质特点进行现场勘查分析，结合以前地震震动发生的数据信息和建筑建设要求，设计地震能量传递抗震的办法。根据地质抗震的设计要求，对建筑结构进行优化，以提升建筑结构的整体抗震设计水平。

结语

建筑行业的未来发展影响了我国经济的整体发展水平，未来提高建筑物的抗震性能决定了整体抗震设计的水平。在地震发生之后，建筑物的抗震设计水平能够在最大的程度上维护受灾群众的人身伤害和经济损失。因此在未来建筑设计的过程中，需要注意使用合适的方法来控制建筑设计和抗震设计之间的关联性，建筑设计是抗震设计的实施前提。在开展抗震设计的过程中，需要将建筑设计与结构设计进行综合考量，保证这两者能够处于稳定的发展状态。只有两者进行整合，才能够抗震性能得到发挥，将抗震水平进行提升。

参考文献：

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