关于土木工程结构设计抗震问题的探讨--中国期刊网

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关于土木工程结构设计抗震问题的探讨

发表时间：2021/5/31 来源：《基层建设》2021年第2期作者：梁敏聪

[导读] 摘要：社会和经济的快速发展，城市建设速度加快，土木工程数量和规模也逐渐增大。

        广东纵横建筑设计有限公司广东省肇庆市 526000
        摘要：社会和经济的快速发展，城市建设速度加快，土木工程数量和规模也逐渐增大。当前，各种自然灾害不断发展，特别是地震灾害对群众生命安全和财产安全造成了一定的威胁，因此，在对土木工程进行施工的时候，要对其结构进行合理设计，提升其抗震能力。
        关键词：土木工程；结构设计；抗震
        1、影响结构设计的抗震因素分析
        对于土木工程来说，在对工程进行施工的过程中，很多因素会对结构具体的抗震能力造成一定的影响，下面我们对这些因素进行分析。
        1.1地基会对结构抗震性造成影响
        不管是什么建筑，地基的作用都是非常重要的。对于土木工程来说，如果在选址的时候，地基与要求不符，就会对抗震性造成一定的影响。比如，如果地基位于比较软弱的冲积土层，那么就会对土木工程结构造成损坏，原因是地基土具有液化作用，会导致地基沉降不均匀，影响建筑上层结构，导致其不再具有稳定性，严重的话，还会使其出现倾斜现象。所以，在对土木工程具体的施工环境进行选择的时候，一定要确保地基位于比较均匀且密实硬土之中，或者是位于比较平坦和开阔的土场之中，不能横跨不同的土壤，另外还要和河岸保持一定的距离，对于抗震危险的一些区域，比如，滑坡和断层，一定要远离。
        1.2结构系统和建材原材料对结构抗震性造成影响
        对于土木工程来说，对其进行抗震设计的时候，要确保结构系统具有合理性，另外还要保证建材原材料质量良好。如果建筑项目在结构方面存在一定的差异，那么其抗震的重点是不同的。比如，在土木工程之中经常利用填充墙框架结构开展施工活动。这种结构的钢筋混凝土平面上，内柱上端可能会遭到剪切破坏，另外，窗下墙也会导致窗洞出现，从而对外墙框架造成一定的约束，造成短柱型以及剪切型损坏。对屋面框架结构而言，如果底层刚性强度比较差，就很有可能造成损坏，所以，在施工的过程中要利用框架体系，如果底层设计采用的框架是敞开形式，也没有对砖墙进行砌筑，就会对建筑底层造成严重的破坏。
        1.3建筑高度对结构抗震性造成影响
        结合我国相关标准，对于一些特定结构形式和防裂度状况，一定要确保钢筋混凝土具体高度保持在特定范围中。在遭到地震作用之后，土木工程形态就会受到损坏，从而产生程度比较大的形变。因为当前很多建筑高度不断增加，那么相应的，参数也会超出特定范围之外。比如，安全指标以及材料特性还有延性和力学模型，都会对建筑结构抗震性造成严重影响，对群众生命安全和财产安全造成威胁。
        1.4抗震预防相关影响因素
        从当前情况看，我国的抗震标准比较低，没有对相关参数进行严格要求。比如，轴压比存在不合理性，配筋率比较差，梁柱之间的承载力无法匹配。由于我国社会和经济的不断发展，结构失效导致的经济损失正在不断提升，使得项目投资结构所占的比例逐渐下降。所以，要采用弹性结构设计这一方式，使建筑整体能力得到提升，确保小震建筑不坏，中震建筑可以维修，大震建筑不倒。
        2、抗震设计方法
        2.1对地基场地进行合理选择
        对地基场地进行合理选择是确保抗震技术不断发展的一个重要保障。在施工的过程中，相关设计人员一定要结合施工的具体状况，对施工场地进行选择；项目施工人员一定要到施工现场中对地质状况进行了解，对地震活跃情况进行明确，依据当地具体状况针对可能会发生地震的区域加以分析；相关研究人员还要对这一区域在地震发生之后的地震等级和具体的损坏程度进行评定。在选址的时候，要选择施工不利的场地，若是建设项目还存在一些难以施工的区域，相关施工人员就要对其地质进行加工加固，在筛选之后的地基处在的基土位置一定要确保密度比较高或岩石比较多，从而使建筑抗震性能得到提升。

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        2.2对施工材料进行合理选择
        施工材料的选择是提升抗震性的一个重要措施。在进行结构设计的初期，一定要结合施工材料具体参数针对抗震性加以分析，对照材料参数的变异性加以分析和研究。另外，少数材料如果被破坏，是不是会对建筑抗震性造成影响，对于这一点一定要进行分析，也就是说，如果一少数构件在运行过程中出现异常，要确保不会对别的构件造成影响，必须要防止太过依赖某种构件。对整体结构体系而言，一定要有计算简图，还要有一定的抗变形能力以及承载能力和对地震能量进行消耗的能力。因此，在施工的过程中要利用钢筋混凝土施工，可是结构体系要有充足的强度与刚度，针对可能会有的薄弱环节一定要利用加固措施，确保结构具有良好的抗震性能。
        2.3对结构承载力以及延性与刚度进行合理设计与分配，从而使梁柱节点具有良好的抗震性
        对于土木工程来说，在对其抗震性加以设计的时候，一定要保证均匀的结构，确保结构具有稳定性与均匀性。为了提升其抗震性，在初步进行设计的时候就要对各个因素进行综合考虑，确保构件延性的良好，另外，还要对构件抗剪性进行提升，合理选择塑形变形结构。在对梁柱节点具体抗震性进行增强设计的时候，一定要使钢筋结构具体的抗震性得到提高，提升其承载能力与延性。利用强柱弱梁以及强剪弱弯和强节点弱构件等原则设计，对柱轴压比以及柱截面尺寸进行控制，从而对节点构造进行完善，使节点抗震性得到提升。
        2.4优化抗侧力体形
        在对土木工程进行施工的时候，如果选择的结构预案是刚性的，能够使地震对于主体结构造成的损坏下降，同时也不会造成比较严重的形变，对围护墙和保护隔墙进行保护。对于建筑结构来说，如果超静定数量比较多，那么塑性铰也就会比较多，从而使地震危害得到减弱。对于结构而言，其强度高了，也就会有良好的稳定性。工作人员一定要针对建筑结构具体的屈服性加以优化，在结构损坏的时候，不能结合楼层对屈服机制进行设定，要按照整体屈服机制施工。在对横向杆件进行选择的时候，一定要对其轴力加以分析，确保弯曲耗能的出现，提升构件延性。
        2.5为了使结构有良好的抗震性，要将多道抗震防线设置好
        这是确保结构良好抗震性的一个重要措施。它的主要设计原理就是当地震发生的时候，具有良好延性的构件会将抗震性发挥出来，别的构件也会发挥作用，使它们受到很小的影响。从实际情况看，在第一道防线屈服以后才会对其他防线造成影响，因此，在进行设计的时候要对防线进行多道设置，从而确保结构良好的抗震性。
        2.6采用隔震减震技术能显著降低结构的地震反应
        采用隔震减震技术可使结构在地震中保持弹性状态，可采用简单的线弹性分析方法，使结构分析更简单。
        3、结语
        在土木工程结构设计过程中，抗震性能和建筑物的安全性能密不可分，抗震性能好坏对建筑的寿命和建筑物的整体性能起到了决定性的作用，因此要加强对土木工程中抗震设计的重视程度，在土木工程进行抗震设计时遵循建筑原则，在考虑建筑美观的同时提升建筑物的性能，结合实际情况，科学明确抗震强度，合理选择建筑材料，合理设计土木建筑结构，设置多重抗震防线，合理利用隔震消能减震的原理与结构，提升土木工程结构的抗震性能，进而确保人们的生命财产安全。
        参考文献：
        [1]李永红.土木工程结构中的抗震问题分析[J].建材与装饰，2020（04）：90-91.
        [2]孙超.土木工程结构中的抗震问题分析[J].门窗，2019（17）：226.
        [3]张玮.土木工程结构设计中的抗震问题[J].智能城市，2019，5（08）：32-33.
        [4]张帆.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（25）：168.