土木工程结构设计及抗震问题研究
发表时间：2019-11-06T11:28:08.243Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年16期作者：李有新
[导读] 土木工程结构设计是工程建筑施工全过程的重要环节，土木工程的抗震性能是衡量工程质量的一项重要指标，因此我们需要投入更多的研究，探讨影响土木工程结构设计的因素，提升土木工程整体的抗震性能，以此来促进我国建筑行业健康发展。
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摘要：土木工程结构设计是工程建筑施工全过程的重要环节，土木工程的抗震性能是衡量工程质量的一项重要指标，因此我们需要投入更多的研究，探讨影响土木工程结构设计的因素，提升土木工程整体的抗震性能，以此来促进我国建筑行业健康发展。
关键词：土木工程；结构设计；抗震设计
1 土木工程结构设计与抗震设计
1.1土木工程结构设计
在土木工程施工之前，要结合各方面因素，做好相关土木工程的设计工作。结构设计是设计全过程的重要组成部分。工程的结构设计包括抗震、人防、地基承载等设计。设计者应通过科学合理的结构设计来保证未来土木工程施工顺利进行和建筑物符合国家相关标准与使用性能。
1.2抗震设计
抗震设计是土木工程结构设计中最为关键的一环。做好工程抗震性能设计，可以保证土木工程在经历地震等自然灾害时，减少相关的财产损失及对人员的伤害。因此，土木工程结构设计时，应重点加强其抗震性能的设计。要通过对施工现场的勘察、考核及对工程效果的分析，完成土木工程抗震性能的计算，以此来完善土木工程的设计方案。在土木工程抗震性能的计算环节，设计者应以土木工程整体结构为基础，参照国家的相关标准，对其结构的刚度、强度等方面进行科学的计算与设计，确保工程整体结构抗震性能达标。
2 土木工程结构抗震设计的必要性
土木工程是人们日常生产生活中不可或缺的重要组成部分，且较容易受到地震等自然灾害的威胁。众所周知，地震对土木工程的危害是巨大的，轻则工程受损，重则家破人亡。假如我们所建设的土木工程抗震效果达不到要求，那么很可能在地震来临时出现工程崩塌现象，不仅会产生巨大经济损失，更有可能造成人员的伤亡。因此，在土木工程的设计环节要把土木工程的抗震性能指标作为首选，重视每一环节每一步骤的抗震性能的分析与设计。
3土木工程结构抗震设计时的预防设计
3.1 用科学手段，认证土木工程建设地点
我国地处太平洋地震带的西海岸，位于亚欧大陆板块与印度洋板块的交界处，相对来说，地震带较为分散，部分区域位于地震频发处，而大部分地区则处于几乎不发地震区域，所以在进行土木工程结构抗震设计的环节中，需要根据建筑地的实际情况，合理选用建筑物的抗震等级标准，对于地震频发带应提高抗震等级。同时，设计人员应根据工程的场址及工程的需求，对抗震有利与不利以及危险地段给出综合性评价，加强相关质量标准落地落实。
3.2 合理选择稳固的建筑物基础和地基
基础是建筑物的组成部分，承载着建筑物的上部荷载，地震发生时，既起着把地面震动传递给建筑物的作用，又起着把建筑物受到的地震力传递到地基上的作用。因此，土木工程应建设在良好而稳固的基础之土；地基不是建筑物的组成部分，其强度应满足承载力的要求。因此，建筑物要建设在合理的地基之上，把地基土的均匀沉降以及倾斜角度控制在合理范围内。
3.3 建筑物的抗震构造要合理化
为了提升建筑企业的经济效益，建筑企业往往会用独特的外形设计吸引消费者，这样就导致一些建筑工程设计单位将建筑核心放在了建筑物的外形上，而忽略了建筑物的安全性能，也就是忽略了建筑物的抗震设计工作。所以，一旦发生地震灾害，这样的建筑物不能够在最大程度上确保居民的人身和财产安全。因此，设计师不应被这种风气所左右，应在最初的结构设计时，将建筑工程的抗震设计工作落实到每一道施工程序中，使建筑物的抗震功能在建筑构造中得以体现。
3.4 建筑物形体选择要简单、对称、合理和规则
合理的建筑物形体和布局在结构抗震验算中是相当重要的。震害结果表明，简单、对称的建筑物在地震力作用下较不容易被破坏，设计中也比较容易采取抗震构造措施和进行细部处理。相反，建筑物外观的多杂和多变，势必会产生复杂的传力途径，这种复杂的传力结构，在地震力作用下，产生明显的抗震薄弱部位，最终导致建筑物被破坏。
3.5 施工中要合理的选择建筑材料和规范的施工工艺
近几年，虽然建筑物的高度不断被刷新，但建筑物本身均采用钢筋混凝土结构，这样就要求，设计者在结构设计中，首先是满足抗震设计要求，要求有足够的承载力，同时，还需要有一定的延性。也就是说，并非钢筋越多越好，否则可能造成混凝土先于钢筋破坏，结构构件的变形能力下降。所以，强度越高越好只是片面之词，要合理的使用建筑材料和规范的施工工艺，这是保证建筑物结构稳定的先决条件。
4 建筑工程项目中抗震设计关键点
4.1 合理设置防震缝
对于体型复杂，平立面不规则的建筑物，复杂的传力途径要求设计者应根据建筑体不规则程度、地基和基础条件等因素，将不规则的建筑体分割成若干个规则的结构单元来合理的设置防震缝。保证在抗震计算时，降低结构的抗震设计难度，使结构构件传力清晰，受力一目了然，同时各个结构单元相互间不影响。
4.2 合理布置结构的刚度及承载力
当地震发生时，地表会剧烈的摇晃，会导致建筑体不同程度的出现平移、扭转，当平移或扭转过大时，结构构件将发生破坏。因此，在结构设计时，应合理布置结构的刚度及承载力，保证建筑物有一定的抗力以控制变形，避免结构的刚度突变形成薄弱部位，并且在可能
是薄弱部位的构件进行加强。
4.3 结构体系设置多道抗震防线
建筑的每一个结构构件都有其用途，当其中一个或几个构件发生破坏时，建筑物可能会丧失抗震能力。在建筑体结构构件设置时，选择若干个延性较好的子构件，共同抵抗地震力，增加结构构件的冗余约束，使结构构件成为超静定结构，即使构件发生破坏，也不至于发生严重后果，同时也方便未来被破坏构件的修复。
5 不断提升土木工程抗震设计水平
5.1在抗震设计理念上
优良的设计理念能够确保我们的设计工作顺利实施，也是进行抗震设计的重要保证。在优良的设计理念指引下，相关的工作人员能够选取合适的设计方案，保证设计思路与计算步骤的清晰，判断的正确，最终实现合理的设计。同时，优良的设计理念也方便了我们后续施工的推进。因此，以优化设计理念为标准提升建筑物抗震设计的水平，需要相关的设计人员加强实践学习，创新设计理念，不断提升自身的综合素质和运用的能力，实现抗震设计水平的优化。
5.2在抗震设计方案上
抗震设计方案是根据实际情况制定的施工步骤，是进行施工的参考依据。要想完善设计方案首先需要设计者从内容入手，对于方案中的细节问题进行完善，比如对于建筑结构中相对薄弱的环节，需要在方案上明确指出加强抗震处理的步骤；在地基的处理过程中，需要综合考虑建筑物的抗震设防类别、地基地质情况等采取相应的措施，以此提升地基的承载能力以及稳定性；对于施工中可能碰到的问题进行阐述，并给出相关的处理方案。这种完善的设计方案，能够较好的帮助施工的推进，也能保证在未来提升建筑体的抗震性能。
5.3在抗震设计人员的素质提升上
为了更好的提升建筑体抗震设计的水平，需要对设计人员进行定期的技能培训，丰富自身经验，加强人员的创新思维建立，提升抗震设计水平。
6 结语
总之，土木工程结构设计中的抗震设计是建筑物抗震性能的重要保障。我们在进行抗震设计的工作中要严格参照相关标准要求，确保设计方案科学合理，以此促进我国建筑行业健康发展。
参考文献
[1]方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011，（12）：46-51．
[2]梁栋.土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].建材与装饰，2016（36）：55-56. 作者简介：李有新男 1975.10 工程师现从事结构设计工作
