【摘 要】抗震是建筑工程之中比較基本的性能，為了確保我國(guó)建筑工程的抗震性能，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中需要做好建抗震設(shè)計(jì)，基于此，本文論述了土木結(jié)構(gòu)之中抗震技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】土木工程；抗震；技術(shù)

引言

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，人們生活水平不斷提高，對(duì)土木工程施工質(zhì)量提出了更高要求。在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，地震對(duì)土木工程施工建設(shè)產(chǎn)生著巨大的影響，一旦發(fā)生地震災(zāi)害將造成嚴(yán)重的損失，加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)抗震能力是建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中必須解決的首要問(wèn)題。

1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的理論內(nèi)涵

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)通過(guò)地震時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)工程長(zhǎng)期實(shí)踐所積累的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)形成的一種基本的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)思想，也是進(jìn)行建筑與結(jié)構(gòu)整體布置并且確定細(xì)部構(gòu)造措施的一個(gè)過(guò)程。由于地震本身具有復(fù)雜性、不確定性和不可預(yù)測(cè)性，單就目前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展程度來(lái)講，人們還不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震的發(fā)生。建筑結(jié)構(gòu)的空間作用、性質(zhì)、材料，還有周圍環(huán)境所產(chǎn)生的變化等多種因素混合在一起將直接導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)的不穩(wěn)定和不確定性。因此，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)除了要以計(jì)算結(jié)果為依據(jù)外，必要的理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的方式方法也是設(shè)計(jì)的根本支撐，這樣才能有效增加建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。

2、影響土木工程抗震能力的因素

在實(shí)際施工過(guò)程中，土木工程受諸多因素影響其抗震能力有較大的波動(dòng)性，掌握土木工程抗震技術(shù)的前提是明確土木工程影響抗震能力的因素，筆者對(duì)影響因素做了以下總結(jié)：

2.1、地基影響因素。地基是建筑物整體質(zhì)量的基礎(chǔ)保障，是后期各項(xiàng)施工順利開(kāi)展的依據(jù)，如果土木工程地基選址不合理，在實(shí)際施工過(guò)程中建設(shè)工程的抗震能力將受到嚴(yán)重削弱；

2.2、土木工程的結(jié)構(gòu)及原材料。其對(duì)土木工程抗震能力有直接影響，施工過(guò)程中如果土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理或者使用的原材料質(zhì)量存在問(wèn)題，土木工程的整體質(zhì)量將受到嚴(yán)重影響，其抗震強(qiáng)度必將受到嚴(yán)重削弱；

2.3、建筑項(xiàng)目的高度。其對(duì)土木工程抗震能力有直接影響。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市高層建筑數(shù)量越來(lái)越多，國(guó)家對(duì)高層建筑的安全指標(biāo)、材料特性以及力學(xué)模型等提出了更高要求，以上因素如果不符合施工要求遇到地震危害后將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果；第四，抗震預(yù)防影響因素。在實(shí)際施工過(guò)程中各建設(shè)項(xiàng)目必須針對(duì)建筑物抗震性能編制合適的預(yù)防措施，為提高土木工程使用壽命提供技術(shù)保障。

3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本原則

3.1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有一定的性能

建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中承載力、穩(wěn)定性、剛度和延性等是抗震設(shè)計(jì)必須要考慮的重要因素。強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)底層柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱是結(jié)構(gòu)構(gòu)件所應(yīng)該遵循的原則。要特別注意增強(qiáng)構(gòu)件薄弱環(huán)節(jié)的抗震能力，縱向的主要承載構(gòu)件不宜成為主要的耗能構(gòu)件。

3.2、抗震防線布設(shè)點(diǎn)要達(dá)到多、廣、大多個(gè)延性良好的體系組合

在一起形成了一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)的總體系，還需要延性好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同協(xié)作。通常情況下，大地震后會(huì)發(fā)生數(shù)十次的余震，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要布設(shè)盡量多的抗震防線，這樣就可以大幅度減少大地震后的多次余震所造成的建筑物坍塌的現(xiàn)象?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有最大系數(shù)的冗余度，包括內(nèi)部和外部。所以要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建立必要的分布屈服區(qū)，從而使結(jié)構(gòu)在吸收和分解地震能量上起到一定的作用，大大增強(qiáng)建筑物的抗震能力。

3.3、處理好建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件強(qiáng)弱關(guān)系

構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系是設(shè)計(jì)中必須要注意的問(wèn)題。在統(tǒng)一樓層內(nèi)使主要耗能構(gòu)件屈服之后，其他抗側(cè)力構(gòu)件則仍然處于彈性階段，使得有效屈服保持的時(shí)間比較長(zhǎng)，保障建筑結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌的能力。值得注意的是，如果有一部分的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較強(qiáng)的情況下，必然會(huì)出現(xiàn)其相對(duì)薄弱的位置，兩者之間的關(guān)系必須要處理得當(dāng)，減少不科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。

4、土木工程結(jié)構(gòu)之中抗震施工技術(shù)分析

4.1、建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

建筑的抗震設(shè)計(jì)對(duì)于國(guó)家財(cái)產(chǎn)的保護(hù)，人民生命安全都有著極其重要的意義，當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，建筑抗震設(shè)計(jì)不僅僅能夠保護(hù)人們的生命安全，還保護(hù)了國(guó)家財(cái)產(chǎn)，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。所以建筑抗震設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中極其重要的內(nèi)容。但是，由于地震等災(zāi)害的發(fā)生具有不確定性，隨時(shí)性，破壞性等的特點(diǎn)。房屋的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于房屋的建筑結(jié)構(gòu)有及其重要的作用。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)，能夠在概念設(shè)計(jì)中清晰的表達(dá)。為了更好的做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之前需要精確的掌控災(zāi)害能量的最大輸入，結(jié)構(gòu)體系，建筑結(jié)構(gòu)的類型，剛度分布等相關(guān)問(wèn)題。這樣就可以從根本上消除房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。

4.2、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

地震的影響范圍一般情況下都很大，一定區(qū)域內(nèi)的建筑物都會(huì)受到一定的破壞。所以建筑物場(chǎng)所的選擇對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)及其總要。在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：地質(zhì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬、避開(kāi)有較大坡度的山腳，周圍地勢(shì)開(kāi)闊和避免地震多發(fā)地帶。在結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于建筑物的高度有一定的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。因此建筑物的高度要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在一些地震多發(fā)地區(qū)，不僅僅要設(shè)計(jì)合理科學(xué)，還要注重建筑材料的性能。通常情況下，不同高度的建筑對(duì)于建筑材料也有一定的要求。一般都采用不同規(guī)格的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí)，為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性，在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，需要減小柱的軸壓比，增大柱的截面尺寸。從抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)角度來(lái)講，減小柱軸壓比主要是為了使柱子處于大偏心受壓狀態(tài)，從而避免這樣的情況發(fā)生比如：縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服但混凝土卻被壓碎。在建筑的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，很多專家認(rèn)為應(yīng)該會(huì)提高建筑物抗震設(shè)計(jì)的等級(jí)。這主要是考慮到我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家。大型地震容易出現(xiàn)重現(xiàn)?；蚴?0年，或是200年。建筑的抗震設(shè)計(jì)還存在一些其他的問(wèn)題，比如在選擇結(jié)構(gòu)體系選型時(shí)，盡量可以采取承載能力高、延展性好和充足耗能性能的體系，主要是為了在地震發(fā)生時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)能夠有足夠的抗倒塌能力。同時(shí)在結(jié)構(gòu)的剛性和強(qiáng)度方面要水平方向和豎直方向均勻分布。防止出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的倒塌。

4.3、機(jī)敏減震支撐體系

機(jī)敏減震支撐體系是集成現(xiàn)代科技技術(shù)的防震系統(tǒng)，其利用活塞運(yùn)動(dòng)的原理，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，保證建筑結(jié)構(gòu)中的內(nèi)、外鋼能夠通過(guò)不斷的滑動(dòng)來(lái)消減地震的破壞力，減輕震力破壞和消耗地震作用力的傳導(dǎo)。目前，這項(xiàng)技術(shù)還在不斷的研究和完善當(dāng)中，相信其很快就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的應(yīng)用，為建筑抗震設(shè)計(jì)水平的提升做出貢獻(xiàn)。

4.4、效能減震技術(shù)應(yīng)用

效能減震是實(shí)現(xiàn)對(duì)地震所產(chǎn)生動(dòng)能的消耗，來(lái)減輕地震能的傳導(dǎo)大小，從而降低其對(duì)建筑物的破壞程度。目前，在此技術(shù)方面一般采用消能器和阻尼器，兩種器械都能夠?qū)崿F(xiàn)地震能量的有效消耗和吸收，減小震力對(duì)建筑主體的破壞，以達(dá)到對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)性定的保護(hù)。目前，效能減震技術(shù)在我國(guó)建筑防震設(shè)計(jì)中得到了有效的應(yīng)用，其在新建筑的防震設(shè)計(jì)和舊建筑的抗震加固方面，都起到了良好的效果。

4.5、合理設(shè)計(jì)隔震及消能減震項(xiàng)目

地震常發(fā)帶對(duì)土木工程的抗震能力要求非常高，土木工程不僅要具備基本的抗震能力還應(yīng)該具有隔震和消能減震的作用。因此，土木工程研究人員應(yīng)該在選址期間確保地基的密實(shí)性和穩(wěn)定性，從根本上降低地震對(duì)建筑物整體質(zhì)量的影響。另外，研究人員還應(yīng)該結(jié)合建筑物自身存在差異，明確各建筑物的隔震系數(shù)，選擇合適的隔震支座，提高建筑物的抗震性能。最后，研究人員還應(yīng)該設(shè)計(jì)合適的隔震和抗震構(gòu)建，明確建筑用材的延性，減小地震對(duì)建筑物的破壞。

4.6、加固設(shè)計(jì)

第一，如果土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該及時(shí)增加構(gòu)建的數(shù)量，以增強(qiáng)土木工程整體強(qiáng)度為依據(jù)，提高建筑物的整體抗震性能。第二，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該通過(guò)增強(qiáng)建筑物承載性的方法提高土木工程的抗震能力，在擴(kuò)大建筑物原截面的同時(shí)，增加構(gòu)建提高建筑物的穩(wěn)固性。第三，如果建筑物的整體結(jié)構(gòu)不符合土木工程抗震標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該及時(shí)調(diào)整建筑物整體結(jié)構(gòu)，在分散地震力的過(guò)程中減少地震對(duì)建筑帶來(lái)的損壞。

5、結(jié)語(yǔ)

總之，土木工程結(jié)構(gòu)中抗震技術(shù)對(duì)提高建筑物整體質(zhì)量、增加建筑物使用壽命有直接作用。土木工程建設(shè)者應(yīng)該在明確影響土木工程抗震能力的因素的前提下，從合理選擇地基場(chǎng)地、關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則特性以及合理設(shè)計(jì)隔震及消能減震項(xiàng)目等方面著手，全面提高建筑物的抗震能力。

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