土木建筑工程抗震设计与应用

土木建筑工程抗震设计与应用

王广辉

洛阳智达石化工程有限公司 河南省洛阳市 471000

摘要：土木工程建设下抗震设计工作的开展在很大程度上提升了结构的安全性与稳定性，鉴于地震灾害对结构设计造成的不良影响，还要加强这方面的设计工作。文章对建筑抗震结构设计的特点进行分析，探讨土木建筑工程抗震设计与应用。

关键词：土木工程；建筑工程；抗震设计；结构抗震

引言

建筑结构的抗震性能设计始终是建筑设计中的技术难点问题，抗震设计理念最终要反映在具体的技术层面。现阶段的建筑抗震设计集中在隔震、消震措施、延性结构、多种设防等层面，并在建筑场地选型、地基勘探环节也要考虑后期的抗震设计问题。在抗震设计理念和具体的抗震设计措施中建立联系有助于提高建筑物抗震设计的目标感以及合理性，既能保证建筑物安全，又能降低建筑物的造价。

1建筑抗震结构设计的特点

首先，建筑抗震结构设计必须要针对结构受力情况进行监测分析。由于建筑结构无论从整体柔韧性上还是整体承载力方面，都需要综合考量受力的稳定与均衡，而这对建筑在较大震动情况下是否可以保持稳定造成了一些影响。因此，在实际结构设计期间，必须要对建筑受力状态进行综合考量分析，对结构与连接点的连接情况进行有效监督检测，这样才能够保证一旦发生地震，也不会对建筑造成较大的能量冲击。其次，建筑抗震结构设计必须要考虑到轴向变形问题，高层建筑工程承担的竖向荷载量比较大，不仅存在一些轴向变形问题，还可能会对连续梁的弯矩造成一些影响，进而导致在负弯矩值变小的同时增大正弯矩值。因此，在抗震结构设计的过程中，必须要对轴向变形情况进行准确计算，从而准确调整下料长度，避免剪力与位移造成较大影响。最后，建筑抗震结构设计还需要考虑到结构的延展性，结构延展属于建筑设计期间的一项重要指标，一些中低层建筑延展性比较小，而高层建筑延展性比较大，这导致在地震发生之后，高层建筑出现变形的几率也更大。为了降低在地震当中高层建筑出现较大变形导致构件损坏，就需要在结构设计上使用一定措施来改善建筑结构延展性，提升建筑结构使用效果。

2结构抗震设计的基本原则

第一，合理设置结构的受力路径。在抗震设计中，需要合理设置结构的受力路径，确保地震荷载能够有效传递并得到合理分布。通过合理设置受力路径，可以使结构在地震作用下产生较少的变形和应力集中，从而提高结构的整体稳定性和抗震能力。第二，采用合适的材料和构造形式。在抗震设计中，选择合适的抗震材料和构造形式是至关重要的。抗震设计应当考虑使用具有良好延性和抗震性能的材料，如钢材、混凝土等，并合理设计构造形式，如设置剪力墙、加固节点等，以提高结构的整体抗震性能。第三，考虑结构的整体稳定性。在抗震设计中，需要充分考虑结构的整体稳定性，确保结构在地震作用下不会出现局部失稳或全局失稳的情况。通过合理设置结构的刚度和强度，以及采用适当的抗震加固措施，可以提高结构的整体稳定性，减少地震作用可能带来的破坏。第四，进行合理的地震动响应分析。在抗震设计中，需要进行地震动响应分析，评估结构在地震作用下的受力情况和变形情况。通过地震动响应分析，可以获取结构的地震反应参数，指导设计人员合理确定结构的抗震设计参数和加固方案，确保结构在地震发生时具有良好的抗震性能。结合目前的实践情况来看，结构抗震设计中遵循必要的基本原则，可以有效提高建筑结构的抗震性能，保障建筑在地震发生时的安全稳定，为人们的生命财产安全提供可靠保障。

3土木建筑工程抗震设计与应用措施

3.1对地震破坏的初步考察

根据调研，目前国内的城市中，大多数的房子都是3层砖石结构，为的是给人们提供一个方便的生活环境，所以在1层中设置了底商停车位或车库。在这两栋楼中，大部分都是没有墙壁的，所以选择了混凝土作为墙壁的建造材料，用来建造梁柱。但是，这种新型建筑的柱子截面较小，其墙体为砖石砌体。除一楼外，自二楼往上数，其余各楼均为普通砌筑。从建筑结构布局的角度来看，该类型建筑的上层建筑与下层建筑墙体不齐，沿垂直方向的墙体具有不连续特征。在地震中，尽管有些房子没有坍塌，但大多数房子都受到了一定的破坏，使人们在房子里不能正常地活动。

3.2设计多道抗震防线

分析建筑结构体系构成。由多种延性体系组成，不同分体系进行延性结构合理连接，可提升抗震效果。以建筑薄弱位置为例，其结合延性框架布置抗震装置，在发生地震时，某分体系受损、破坏，其他分体系可组合构成防震放线；就内力分布层面而言，整体结构能布置多道抗震防线以地域破坏，避免建筑倒塌。保持建筑结构简单性，结构均匀性、规则性。要求建筑结构在承受地震作用时，能有明确、直接的传力途径，结构内力、计算模型、限制薄弱位置、位移分析等相较容易把握，在结构抗震性能估计上较为可靠。提升建筑结构刚度、抗震能力。因水平地震是双向的，故而要求结构布置能让建筑抵御来自各个方向的地震，确保结构沿平面上主轴方向有足够的抗震能力、刚度等。选择结构刚度时，结合施工场地特征，尽量减少地震作用效应，严控结构变形增大情况，同时还需结构保持较大的抵抗扭转振动、扭转刚度能力。保持结构均匀性、规则性。在建筑结构设计时，沿建筑竖向，均匀布置建筑结构、造型，避免出现传力途径、承载能力、刚度突变，起到限制结构在竖向某楼层出现敏感部位，以防这部分出现较大变形、应力集中，提升结构稳固性。均匀布置平面结构，让建筑物分布质量形成的地震惯性力能以直接、较短的途径传递，且能让结构刚度、质量分布协调，限制刚度、质量间的偏心。

3.3科学安排建筑平面布置

建筑在实际使用的过程中是否可以保证平面具有较高的规则性，这对建筑是否稳定将会产生极大的影响与限制。因此，在为建筑进行平面布置的过程中，必须要严格遵循高抗震性的基本设计原则，具体来说主要有以下三方面：首先，需要保证建筑主体具有较强的抗压能力，尤其是需要保证侧面的受力结构不会在剪力影响下而发生变形，始终保持在均匀受力的状态来承担主体结构稳定性。其次，则是对建筑物主体作抗侧力结构布置的过程中，应尽量保证建筑物主体在抗侧力结构一侧分布强度处于相同状态，进而实现抗侧力结构所受的力在任何方向上都基本保持一致。最后，建筑物主体在布置抗侧力结构的过程中，需要保证该抗侧力结构在高度上与周边结构体系处于相等状态，同时对抗扭强度也有一定的要求。

3.4隔震设计

地震作用产生自地下震源部位，通过基岩、自然土层等传输到建筑物基础上，进而作用于上层构筑物。在传统抗震设计思路中将重点放在提高上层构筑物的耗能水平和结构强度上。隔震设计的思路是在建筑物基础结构上增加隔震装置，这种装置通常为柔性连接，具有较强的塑性变形这种装置通常为柔性连接，具有较强的塑性变形性能，当地震波作用在建筑基础上时，由隔震装置吸收大部分能量，避免其传递到上层的刚性结构上。典型的隔震装置为隔震橡胶支座。安装了隔震支座的建筑物在地震作用下可延长自震周期，地震所产生的水平加速度在这种情况下可降低50%～60%，抗震效果优异。

结语

综上所述，建筑结构的抗震设计要遵循整体性、简化性和抵抗性三大原则，这是确保建筑物在地震中具备良好的抗震性能的基础。建筑结构抗震设计的影响因素很多，对此还要加强结构抗震设计的不足，分析抗震工作的重要性，切实提高建筑结构抗震效果。

参考文献

[1]李晔,抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2022(23):35-38.

[2]周一凡,抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].中国住宅设施,2022(6):35-37.

[3]吴梦星,抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究[J].四川建材,2022(2):64-65+80.

[4]宋照桦,于孔瑜.市政建筑结构设计中抗震设计方法研究[J].中华建设,2021(9):120-121.