试析土木结构设计中抗震设计

2019-11-28魏绘宇

建材发展导向 2019年18期

魏绘宇

（容海川城乡规划设计有限公司，山西太原 030027）

在建筑工程建设中，如发生严重的地震灾害，则土木工程的质量也会受到极大的损害。因此，工程设计中务必将抗震设计作为重要的内容。土木工程结构抗震设计具有较强的系统性，需结合工程项目概况制定完善的设计方案，做好结构设计工作。

1 土木工程结构抗震设计的意义

首先，抗震设计能够显著提升建筑的抗震性能。土木工程结构抗震设计中合理应用先进技术可增大土木工程结构的承受能力，增强土木工程结构的安全性。其次，结构抗震设计能够增大结构刚度。土木工程结构设计刚度相对较低，抗震设计通常以不同的设计方式增强工程的刚度，完善结构的抗震性能。最后，结构抗震设计可以减少地震灾害对工程结构的负面影响，优化建筑的整体性能。

2 土木工程结构抗震设计的基本原则

2.1 简单的结构形式

土木工程结构设计中，应选择简单的结构形式，以增大建筑结构的抗震能力。与结构相对复杂的土木工程相比，结构形式相对简单的土木工程结构可以提升力学计算的稳定性，进而把握力学计算的科学性与准确性，避免结构复杂影响结构设计的质量。另外，简单的结构形式也可减少地震对建筑结构的伤害，完善土木工程结构的抗震性能。

2.2 结构整体性明显

为了改进建筑的抗震设计，设计中要将结构的整体性作为设计中的主要内容。结构的抗震性能对结构中的每个细节都提出了十分严格的要求，设计人员需站在整体的视角来把控结构设计，以增强结构设计的科学性及合理性。同时还要密切关注影响工程抗震设计的主要因素，采取多种措施控制其对结构产生的负面影响，让结构各部分之间形成协调的关系。同时，在工程建设时需仔细分析力学作用，从而彻底优化结构的抗震性能。

2.3 增强结构抵御外力作用的能力

在工程结构抗震设计中，应借助工程的结构体系来减轻外力作用的负面影响。设计人员应注重土木工程设计的科学性与合理性，高度重视结构的抵抗力。为提高结构的稳定性，设计人员还可在结构设计中采取多种控制抵抗力的措施，建立更为科学和完善的力学体系。

3 土木工程抗震结构设计分析

3.1 合理选择抗震结构

底部剪力法在工程结构设计中是一种应用最为广泛的计算方式，该方法以地震反应谱理论为基础，结合工程结构底部总地震剪力和效果等单质点水平地震结构作用，确认结构承受的地震作用总量。该方法具有特定的适用范围。所以，在选择抗震结构时，设计人员要选择高度在40m 以上，采用剪切变形且质量和高度分布均匀度较高的结构形式，也可选择与单质点体系较为相似的结构形式。

3.2 科学处理不规则建筑结构

不规则建筑的抗震设计要求较多，设计人员需采用时程分析法完成补充计算。该方法是一种直接对结构力学方程积分求解的动力分析方式。该分析方式的可以以结构地震反应的动态变化为基础，展示不同构件发生塑性或弹性变形后内力分布及变形状态。设计人员可根据设计计算的结构明确结构中的薄弱环节。

3.3 完善土层加固

建筑基层的稳定性对建筑结构的抗震性有着较大影响，如工程所在区域为软土地区，则技术人员应先做好建筑基层的加固处理，从而提升地面建筑的抗震性能。在工作中，设计人员要仔细核查当地的地质条件，明确当地的地质构造，进而加强土层的稳定性。

4 完善土木工程抗震设计的策略

4.1 科学选择工程场地

合适的场地是建筑抗震设计的前提，若建筑场地自身存在土质疏松等先天缺陷，则设计人员即使制定出科学的设计方案，也无法达到理想的抗震效果。因此，在建筑结构设计时，需选择平坦开阔的区域，以期充分发挥出抗震设计的优势。

4.2 合理选择建筑结构形式

抗震设计中，设计者应仔细观察建筑材料变形，以科学的结构抗震设计方案提升建筑的稳定性及安全性。建筑结构平面设计对工程建设质量和效率影响较为明显。设计人员必须严格按照规定的要求加强数据计算与管理，以高精数据提高工程建设的准确性。

4.3 材料的硬度和强度

建筑材料的硬度和强度对建筑的抗震性能有较大影响。建筑单位在选择建筑材料时，要选择硬度和强度优势较为明显的材料，从而规避材料变形对建筑稳定性和抗震性产生的负面影响。

4.4 设置多道抗震防线

多重抗震防线指的是：一个由若干个延性较好的分体系组成，且由延性较好的构件连接起来实行协同工作的抗震结构体系。通过这一体系的应用，如果第一道防线在地震作用下遭到破坏，则第二道、第三道防线将依次接替第一道防线发挥抗震作用。这样的处理方式能够极大程度的规避建筑物在地震过程中出现损坏、坍塌的情况，维护人民群众的财产安全。在实际的工作过程中，建筑单位应尽量选择质量优良的材料来完成多重抗震防线的设置，同时，设计人员还需注重多重抗震防线设置部件选择的合理性，以此保证该抗震体系全面发挥出预期效用。