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摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进建筑工程项目的不断增多。地震是破坏性非常强的自然灾害之一，一旦发生，会给人们的生命和财产安全带来巨大的威胁，因此，在建筑结构设计的过程中，必须考虑到地震作用的影响，要使建筑体具有较强的抗震性能。当前阶段有关抗震规范中对建筑结构的抗震性能做了明确的要求，就是要能够做到小震不坏、中震可修、大震不倒，为了实现这样的抗震目标，有关部门加大了对建筑抗震方面的研究力度。本文就土木工程结构设计中的抗震问题展开探讨。
关键词：土木工程；抗震设计；建筑结构
引言
现阶段，我国的综合国力显著提高，随着社会生产力水平的不断提升，我国社会对建筑结构形式的需求不断变化。并且，在“一带一路”倡议下，我国在亚非拉等地的工程设计也越来越多。近年来，地震发生频率较高，受地震作用而发生破坏的房屋数量较多，地震作用的不可预测性和突发性带来了较大的经济损失和人员伤亡。为促使建筑物能够具备一定的抗震性能，需要在结构设计过程中对抗震设计进行充分考虑。
1土木工程建筑抗震结构设计的必要性
土木工程建筑抗震结构设计的必要性首先表现在后期建筑物的长期应用中。因为建筑物往往涉及大量的使用人员，如果在应用过程中存在着明显安全隐患，势必会带来较为恶劣的隐患，人民群众的生命财产安全得不到较好保护。所以，地震灾害作为不容忽视的一个危险来源，需要引起建筑设计人员的高度重视，在结构设计中充分考虑抗震设计需求，提升整体建筑物抗震性能。另外，对于未来我国土木工程建筑工程的发展而言，其结构往往更为复杂多样，这种创新性发展不仅仅需要得到技术层面的支持，往往还需要重点从设计层面予以适应性调整，促使结构设计方案同样也能够紧跟整体建筑工程发展步伐。抗震设计作为其中重要组成部分，同样也应该加大关注力度，以求较好推动整个土木工程建筑行业的创新发展，避免该方面形成阻碍因素。
2抗震设计原则
抗震设计主要基于“抗震设防烈度”。然而，划分的烈度区别是宏观的，这一划分主要根据对地面的破坏和对无抗震设计房屋的破坏。现代地震记录显示，对于烈度相当的地震，它们的地震加速度峰值和频谱分布并不一致，其中最小值差不多是最大值的50%。虽然地震加速度的峰值十分相似，但距震中的距离相差较大，则震源机制不同，地震波传播路径也会不尽相同，导致地震加速度的频谱特征具有明显差异。抗震设计中的反应谱曲线只是统计意义上的平均值。在这种情况下，对建筑结构体系的抗震设计来说，“概念设计”比“计算设计”更为重要。抗震概念设计就是以力学概念为依据，从有利于提高建筑结构体系抗震性能的角度，用符合力学规律的方法，对设计项目进行总体结构体系布置。20世纪90年代起，就将抗震概念设计的理念应用于实际工程中并取得很好的效果。在分析发生地震概率的基础上，考虑到目前国家的经济实力和科技力量，抗震设计提出了三个设防的要求:当烈度值低于该地区的设防烈度，对建筑物的目标是正常使用，结构处于弹性状态，应采用弹性反应谱来进行设计;当地震水准处于该地区的基本设防烈度时，其目的是将结构的非弹性变形或损伤控制在可加固修复的范围;当地震水准高于该地区的基本设防烈度时，要求是建筑物在地震过程中不会倒塌性破坏，以免对人员造成伤害。抗震建筑的重要性，从防灾减灾的角度来讲，建筑物一般会分为特别重要、重要、一般和次要四类，体现了抗震设计中差异化处理的原则，控制经济成本。震时指挥中心(政府机构)、学校和大型医院显然比普通建筑更加重要，而储存普通物品的库房则不如人员分布密集的公共建筑重要。这种分类与统一标准的安全等级并不完全一致:因为这种分类不对构件进行划分;另一种是不采用重要系数进行区分，而主要采用提高设防烈度一度来进行考虑，因为计算中重要系数的差异对于抗震设计可能太小。
有利的、不利的和危险的场地条件，如果选择在I类场地条件下，丙类建筑物的构造措施可以降低一度进行设计;如果没有避开危险地段，同时有效的抗震措施又太少，这将不可避免地导致大的灾难。因此，在工程地质勘察中，应探明危险区和不利区的复杂地质条件，从而采取经济有效的抗震措施。
3抗震设计在土木工程建筑结构体系中的具体应用
3.1依据抗震标准，规范平面及竖向设计
平面规则与建筑物的稳定性也存在一定的联系，这是设计人员在设计过程中必须考虑的因素之一。通常情况下，抗震建筑的平面是有一定标准的，比如，凹凸口的深度与宽度，平面长度不宜过长，不宜采用角部重叠或细腰形的平面布置。因此，结构平面布置应力求简单、规则、对称，避免刚度、质量和承载力分布不均匀。对于有较多凹凸口的复杂形状平面要进行特殊设计或采用一定的补救措施，以最大限度地保证建筑的稳定性。对于抗震建筑的结构竖向布置，应避免过大的外挑和收进，宜规则、均匀，结构的侧向刚度也应该做到上小下大均匀变化，竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。
3.2建筑物基础设立隔震设施减震
该隔震方式是通过在建筑物基础以及上部建筑之间设立特殊的设备，来达到一定程度的隔震效果的，通过这种隔震设置方式，能够对地震的向上传送起到一定的阻碍作用，从实际情况来看，最高可使地震发生之后向上部建筑结构传送的能量降低2/3，但是这种隔震方式在实际使用中也存在着一定的弊端，就是由于该设备会导致建筑结构本身的自振周期延长，因此，不适用于建筑的抗震设计中。当前阶段常见的隔震形式有粘弹性隔震、摩擦滑移式隔震，常见的隔震装备有橡胶垫和橡胶板等。
3.3组合结构抗震设计
这里所提到的组合结构主要指的是由型钢、钢筋混凝土组合浇筑成整体的结构，也称为钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构，以组合构件作为主要承载结构体系。其中主要构件为由型钢(或焊接钢构件)－钢筋混凝土构成的梁、柱、墙等组合构件。型钢－钢筋混凝土组合结构综合了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，并且各自克服了钢材和混凝土在抗震体系中的缺点:混凝土结构自重大、钢材在受到水平荷载时容易发生屈曲。型钢－钢筋混凝土组合结构具有高的承载能力以及有效地减轻结构的质量。当前在各种高耸的建筑物中，钢混组合结构都得到了广泛的应用，其中钢管混凝土结构目前应用的最为广泛，钢管对混凝土的约束，使混凝土处于三向受压的状态，提高了混凝土的抗压强度，因此，这种组合结构拥有非常高的强度，来抵抗地震作用。型钢－钢筋混凝土结构具有良好的抗震性能以及延性，能满足在不同条件下的抗震设计。
结语
在建筑结构设计过程中，抗震设计属于重要的设计内容之一，借助可靠的抗震设计，能够有效提升建筑结构的稳固性，降低地震发生时出现坍塌的概率。需要注意的是，所有的抗震设计内容需要严格遵守相应的建设规范，同时做好结构细节的设计工作，以此来提高建筑工程的综合性能，延长使用寿命。
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