探究土木工程结构设计中的抗震问题

闫华香

摘要：地震是常见的自然灾害，是地壳运动一定程度产生的剧烈地质变化，地震会对人们的生活稳定性与安全产生极大的影响。根据相关资料显示地震自然灾害发生次数多，并且波及范围较广，会给人们带来难以挽回的经济损失。建筑物会在地震中大面积坍塌，产生巨大的经济损失，所以要想促进建筑行业的可持续发展，必须充分重视土木工程设计中的抗震结构。本文展开对土木工程结构设计中抗震问题的分析，以进一步助力于土木工程结构设计抗震性能的提高。

关键词：土木工程;结构设计;抗震问题

引言

随着国家经济发展水平的稳步提升，人们对建筑工程中土木工程结构设计质量的关注度越来越高。由于地震灾害对人们生命财产安全会产生严重威胁，因而希望能够通过高质量的土木工程结构设计来提升抗震效果。基于此，相关人员在对建设工程进行设计研究时，一定要注重于对抗震技术的探究，以此来确保发生地震灾害时，建筑工程能够具备较强的防震性能，继而为人们的生命财产安全提供有力保障。

1土木工程结构设计中抗震的重要性

近些年，地质状况变化时有发生，自然灾害发生频率提高，尤其是地震灾害所造成的伤亡损失连年增加。地震灾害的发生会导致房屋倾倒、建筑物严重破坏、河坝决堤、桥梁坍塌等。如果地震灾害比较严重，地面也会遭受毁损，引起塌陷、断裂、滑坡、泥石流等灾害。许多临海国家在遭遇地震灾害时还会伴随引发海啸，造成不可磨灭的影响。由于各地区地质状况不同，地震发生频率是存在差异化的。以我国为例，四川等地的地势特殊，西部高东部低，地形非常复杂，以盆地、高原、山地、丘陵等地形为主，地震灾害发生概率比其他地区要高得多，2008年5月12日的地震波及多个省市区域。针对这些地区要重视土木结构的抗震设计，尽量降低当地房屋建筑物受损程度。通过抗震设计务必使房屋建筑物等达到下述标准：历经低级地震灾害时，房屋建筑物不会有所毁损;发生中级地震灾害时，建筑物毁损性较小;发生高级地震时，最大化减轻灾害对桥梁、建筑物等的毁损，降低坍塌的发生几率[1]。

2土木工程结构抗震设计存在的问题

2.1选择施工场地问题

在进行土木工程抗震设计工作的过程中，准确选择施工场地是相当重要的。进行土木工程施工时，想要保证土木工程结构设计能够发挥出最大效能，施工单位一定要通过实地勘测来进行严格筛选，确保其所选取的施工场地，能够保护工程结构的稳定性。在地震灾害来临时，给建筑物造成的损害不只是超强的能量冲击，也会给土木工程结构带来很大的破坏性，而致使土木工程结构严重受损的重要因素之一，就是未选择到正确的施工场地，例如建筑单位所选择的施工场地存有土质过于松软，又或是容易产生液化，存有这些问题的场地是不能用来进行建筑施工的。如果在实际建筑过程中可能会因为某些因素无法避免绕过这些问题场地，那么就要求土木工程设计工作人员要进行实地调查和综合考虑，制定有效方法对存在问题的场地进行强化，如此一来就将有助于促使土木工程整体结构的稳定性得到提升[2]。

2.2结构规则性问题

结构规则性主要体现在工程主体抗侧力结构上。工程设计人员可从以下几点进行考量：其一，工程主体抗侧力架构设计中，两大主轴方向刚度要尽可能接近，主体抗侧力架构变形特性设计也要最大化接近。其二，工程主体抗侧力架构变化要均衡，以避免源头处出现突发状况。其三，工程主体抗侧力架构平面设计中，主轴方向每一片抗侧力架构刚度都要做到尽量均衡，中心位置与附近架构的刚韧度也需尽量均衡，这样可有效降低变形的发生概率。

2.3工程结构体系问题

目前土木工程结构体系特性大体有以下几点：其一，土木工程结构体系需自源头处防控束缚工程总体稳定性能的诸多元素，所以工程设计人员必须考量周全，重点考量一些因结构受损而对工程抗震性造成影响的问题。其二，要确保土木工程总体结构的性能良好，工程设计人员务必要和现场施工人员加强沟通和交流，给出明确的简图、地震能量传播讯息等，令现场施工者完全理解设计意图和思路，以提高工程架构的抗震性能。其三，结构体系要具备三项能力，即实现实际应用诉求的承载力、超强的变形力、抵消对冲地震能量的能力。所以，设计人员需加大对钢筋混凝土结构的利用度，以其承载能力、变形及能量传送能力来优化和提高建筑工程的抗震能力。其四，工程结构体系的刚度、强度要适中，如此方可实现应力、塑性力的最大集中，防止出现因为工程架构局部不稳而引发的整体质量下降问题。

3土木工程结构设计中提升抗震性能的有效对策

3.1严格选择施工场地

相关工作者在进行土木工程结构设计时，首先要进行实地勘测，通过 现场调查来掌握和了解场地的实际情况，并确认是否能够符合开发建设要求，最终确认适合做抗震场地，即可开展下一环节。此外，在进行施工建设时，对于那些易发生液化和塌陷等问题的危险位置，要尽量规避，而对于那些绕不开的施工位置，就要提升建筑主体结构的抗震能力，以此来确保建筑物能够达到建筑要求[3]。

3.2提高土木工程抗震结构合理性

建筑的抗震程度需要依靠土木工程结构来实现抗震的能量转化，从而减轻地震所带来的破坏力，所以土木工程抗震结构在设计的过程当中，必须充分的重视地震的影响力。并且考虑到地震时的破坏程度，合理的设计土木工程抗震的原理，使结构能够更加具有稳定性。优良的建筑结构在地震来临时能够具有抗震性能，所以结构在设计的过程当中应该双向固定，使大梁与支柱与墙体能够在同一水平线上。当地震来临之际，能够有效地提高抗震的强度。大梁在设计的过程当中应该遵守弱梁原则，使各个墙体能够增加承受能力，从而在抗震的过程当中取得良好的效果。

3.3使用特殊的防震材料

通过对不同区域的地震强度和地震范围进行测试得知，当地震来临时，土木工程结构的抗震效果与建筑本身的材料有直接关联，所以为了整体提高土木工程结构的抗震性能，在进行结构建造时，首先要选择具有良好抗震能力的材料。之后在对抗震材料进行使用前，要打好地基，提高基础建筑的稳定，降低因地震而造成的损坏风险。对于比较小型的地震，只要保证底层建筑的粘土和砂子混合比例适中，就可以提前对地震进行缓冲，对地震能量进行释放。随着科学技术的不断发展和进步，也随着建筑领域技术的不断提高，建筑团队通常采取新型的处理方法，使原有的建筑具有更高的抗震性能。比如：在地基材料中添加一定浓度的沥青，当这种材料与砂子和粘土充分混合后，能够起到更高的减震效果。同时，在进行墙体建筑材料选择时，尽量使用高密度轻型建筑材料。这种材料可以减轻因地震能量造成的晃动幅度，又可以避免因地震造成破坏而导致的二次伤害问题[4]。

结束语：震性能对土木工程结构而言意义重大，抗震性能决定了建筑项目的总体性能及其使用寿命。在土木工程结构设计中要遵守合理、科学的准则，在确保其性能的同时尽量做到美观、简洁，并注重场地、防震材料等选择，以抗震等级为参考，全方位提升抗震能力。

参考文献：

[1]刘鑫，谢垚.土木工程建筑结构设计中的问题及策略探讨[J].居舍，2019（2）：18.

[2]尚天龍，钟春玲.土木工程结构设计中的抗震问题[J].长春师范大学学报，2020，39（08）：19-22.

[3]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.

[4]邱虎.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].建筑技术开发，2019，46（14）：9-10.