摘 要：現(xiàn)如今，我國綜合國力不斷增強，水利工程逐漸擴大建設(shè)規(guī)模。當前水利行業(yè)中的水工建筑抗震設(shè)計普遍使用單項安全系數(shù)法，這種方法適用于針對不同水利項目進行比較分析，從而讓水工建筑物在實際使用過程中具有更強的可靠性。文章首先論述了水工建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的原則、水工建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，然后提出幾條能夠優(yōu)化水工建筑物抗震設(shè)計的實際性建議。

關(guān)鍵詞：水工結(jié)構(gòu);抗震分析;設(shè)計

我國位于全球兩大地震帶——歐亞地震帶與環(huán)太平洋地震帶之間，地震活動十分活躍。歷史上中國大部分省、自治區(qū)、直轄市都發(fā)生過多次破壞性地震。20世紀以來，我國共發(fā)生6級以上地震650多次，嚴重危害人民群眾的生命財產(chǎn)安全，干擾了我國經(jīng)濟建設(shè)。因此，在我國大力發(fā)展、推廣水工建筑抗震技術(shù)，對于保障我國經(jīng)濟社會健康發(fā)展具有重要意義。

1 水工建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的原則

近年來，地震變得更加頻繁，人民和財產(chǎn)安全受到嚴重影響，造成的一個非常重要的問題是地震造成的水工建筑物倒塌。因此，從水工建筑項目起，應(yīng)該進行水工建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，并嚴格評估?？拐鹪O(shè)計應(yīng)遵循以下準則：①在構(gòu)建復(fù)雜的設(shè)計項目時，有必要選擇一種合適的測量方法來研究水工建筑項目薄弱層的塑彈性變形，例如靜力分析和動力分析等方法。②設(shè)計時，將彈性過程分析法作為補充類測算措施。必須注意水工建筑結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力位移，還必須選擇不同的測算方法，確保測算水工建筑物內(nèi)力位移的準確性。③在設(shè)計連體水工建筑物的過程中，應(yīng)同時測量一個或多個水工建筑物結(jié)構(gòu)的振型數(shù)，應(yīng)為單體數(shù)的至少9倍，有效質(zhì)量系數(shù)為0.9以上。

2 水工建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求

我國水工建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計有明確的三水準的總體要求。三水準分別是小震不壞、中震不修以及大震不倒。其中，小震不壞指的是當發(fā)生較小規(guī)模的地震時，水工建筑物的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計足以抵擋，同時保證震后水工建筑物在不需要進行維修和養(yǎng)護情況下依然能夠正常使用;中震不修則是要求水工建筑結(jié)構(gòu)在受到與當?shù)匾?guī)定的抗震等級以及抗震強度相同的地震之后，仍舊不會對居民的生命財產(chǎn)安全造成危害，通過維修檢護之后能正常使用;大震不倒指的是水工建筑物在遭受超過當?shù)刈罡呖拐鸬燃壍牡卣鹬?，仍舊不會發(fā)生倒塌和受到嚴重的損壞，保證人們的生命健康。

3 水工結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的幾點建議

3.1設(shè)定抗震等級

為保障水工建筑的抗震能力，降低地震對水工結(jié)構(gòu)的破壞程度，保證水工建筑的整體安全性，需要重點加強對水工建筑的抗震設(shè)計管理，必須保證水工建筑抗震等級高于地區(qū)抗震等級。通過設(shè)定抗震等級，能夠有效避免在常規(guī)地震條件下水工結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大規(guī)模坍塌現(xiàn)象，同時提高地震等級異常情況下的抗震能力，給居民逃生贏得寶貴時間。因此在水工建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要根據(jù)抗震等級進行設(shè)計，從而確保設(shè)計的合理性，在實際的設(shè)計過程中，設(shè)計者要盡可能與相關(guān)部門取得聯(lián)系，查閱當?shù)貧v史地震等級，并以此作為設(shè)計的參考依據(jù)，最終確定水工建筑物的抗震等級。此外，還需要重點考慮地震周期，提高水工建筑的設(shè)計等級，從而避免地震發(fā)生時出現(xiàn)水工建筑抗震性能降低等情況，保證水工建筑物的安全，以此保障人們的生命財產(chǎn)安全。

3.2構(gòu)件間的連接加固設(shè)計

各部分構(gòu)件的可靠連接是水工建筑結(jié)構(gòu)具備優(yōu)良抗震性能的前提。有效的結(jié)構(gòu)連接可以最大程度地降低水工建筑物倒塌的風險。如果原水工建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力滿足要求，但構(gòu)件之間的連接較差，仍然會對整個水工建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生影響。常用的構(gòu)件連接加固方法有拉桿加固、鋼夾加固、注漿錨桿加固、更換構(gòu)件加固等。當磚墻與梁、柱沒有有效連接時，往往使用拉桿加固，鋼筋的一段用膨脹螺栓焊接在梁或柱的斜孔位置，另一端固定到磚縫等，可實現(xiàn)比較好的連接加固效果。采用注漿錨桿加固可以大大提高水工建筑磚混結(jié)構(gòu)中墻體之間的連接質(zhì)量，通過加一根長錨桿，使長錨桿的一端與外柱或外縱墻預(yù)埋件牢固連接。另一端嵌入內(nèi)橫壁。此外，如果水工建筑結(jié)構(gòu)中存在延展性差、強度低的部件，可以通過更換部件來提高延展性和強度。更換部件的方法也有很多，可以根據(jù)實際情況選擇合理的更換方法。

3.3選擇合適的地基

自然環(huán)境非常重要，在不同的地質(zhì)條件下，水工建筑物對地震的反應(yīng)不同。在建造之前，需要選擇適合各種自然環(huán)境的地基。強抗震性是地基最重要的選擇條件之一。在選擇地基時，需要考慮地基的穩(wěn)定性和埋置的深度。地基的穩(wěn)定性使其可以承受水工建筑的壓力而不會滑移，而埋置深度應(yīng)為水工建筑物的1/15。為了增加水工建筑物的抗震性，在水工建筑建造中需要設(shè)置多道防線就，可以采取許多方法來提高水工建筑物的抗震性。

3.4提高水工建筑的剛度

相關(guān)設(shè)計人員在進行水工結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需根據(jù)水工建筑設(shè)計的要求實施個性化設(shè)計。在具體設(shè)計中，要保證水工建筑的剛度和整體性能有所提升，應(yīng)注意以下兩點：（1）重視鋼筋混凝土的運用。在水工建筑工程建設(shè)過程中，鋼筋混凝土是重要的原材料，同時也是水工建筑施工順利進行的前提。鋼筋混凝土有著較高的強度和硬度，并且有著良好的經(jīng)濟性能，且價格較為合理。（2）在水工結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要想達到加固的目的，通?？梢赃x擇增添鋼鐵結(jié)構(gòu)，由此使水工建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能得到提升。

3.5提升結(jié)構(gòu)延性

如果水工建筑物的抗震性低于地震等級，則由于脆性破壞很容易倒塌。因此，水工建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)提高結(jié)構(gòu)的延性并增加其強度。可以改進以下內(nèi)容：①延性材料。如果使用延性材料在發(fā)生彈性變形或重復(fù)彈性變形時，延性不會有明顯下降。②桿件的延性。為了改善結(jié)構(gòu)的延性，應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)部件的桿件的延性，例如塑性變形、能量耗散等。③構(gòu)件的延性。某一個構(gòu)件發(fā)生塑性變形和消耗能量的能力，可以通過提高墻體或框架的延性來改善水工建筑結(jié)構(gòu)的整體延性。通常，水工建筑結(jié)構(gòu)的延性與其抵抗塌陷或塑性變形的能力有關(guān)。可以在設(shè)計中使用以下方法：①在平面上，增強突變處和轉(zhuǎn)角處之類的延性;②對于豎向，可以增強薄弱樓板延性;③增加首道抗震防線部分的構(gòu)件延性。

4? 結(jié)語

我國水工建筑行業(yè)高速發(fā)展，水工建筑的數(shù)量及體量規(guī)模不斷擴大，人們對水工建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能也提出了更高的要求。我國政府也逐漸提高了水工建筑抗震設(shè)計標準，在這一時代背景下，高水平的抗震加固設(shè)計意義重大，進行抗震加固設(shè)計時，應(yīng)當根據(jù)實際方案，按照法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范高標準進行，本文對如何應(yīng)用抗震加固設(shè)計進行了分析，以期為相關(guān)研究提供參考，為工程中應(yīng)用抗震加固設(shè)計提供借鑒，從而提高我國水工建筑的抗震性能，為人民生命財產(chǎn)健康安全提供保障。

參考文獻：

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[3]李王坤.水工結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計探討[J].山西水利，2017（06）：47-48.

作者簡介：

孫宇恒（1998.10.28-），男，漢族，河南省洛陽市，本科，鄭州大學水利科學與工程學院。

（鄭州大學水利科學與工程學院，河南 鄭州 450000）