土木工程结构设计对抗震问题分析论文

土木工程结构设计对抗震问题分析论文

　　地震这一自然灾害的发生具有极大的不可预测性，且易对房屋建筑等产生毁灭性的影响，从而导致人员伤亡等严重事故。因此，为了减小土木工程建筑所受到的地震造成的负面影响，在进行土木工程结构设计的过程中应当对其抗震性予以充分考虑并积极落实。以此为基础，本文以土木工程结构抗震设计的必要性及设计原则为基础，对其具体落实方案作出了简要分析，以期为实现我国土木工程建筑抗震化的进一步提升起到一定的借鉴意义。

　　1土木工程结构抗震设计的必要性

　　地震这一自然灾害的发生是由地壳的剧烈运动所导致的，在发生时地面会产生不同程度的抖动现象，极易威胁到人类生产生活的安全性及稳定性，再加之其发生频率较高且难以预测，所造成的损失更是严重。联系实际可知，地震带来的损失多半是由于建筑物的倒塌所导致的，因此，要想减少地震所带来的危害，减少人类由于地震而遭受的生命及财产损失，就应当加强土木建筑工程结构的抗震设计，以充分保障地震时人类的生命财产安全，避免造成恐慌。

　　2土木工程结构抗震设计需遵循的原则

　　2.1实现结构形状的简化及精确化

　　对于设计复杂的土木建筑工程来说，一旦地震发生，其受力情况会十分复杂，所存在的薄弱之处也就会越多，十分不利于建筑的稳定性。并且，复杂的结构在设计过程中设计者也难以对其受力情况进行准确的计算，也就难以评估结构设计的牢固性是否符合国家标准，更是难以保障建筑的抗震能力。因此在设计者进行土木工程结构设计的过程中应当尽可能地实现结构的简单化，并在此基础上对其受力情况及外力抗击情况进行精确地计算，解决其中的薄弱环节，以此来保障土木建筑工程抗震性能的提升，增加其在地震环境中的稳定性及安全性。

　　2.2坚持结构设计的科学化与合理化

　　土木工程结构设计的科学化及合理化是保障其在地震环境中维持稳定的关键因素。因此，在进行土木建筑工程结构设计的过程中，设计者应当根据地震所产生外力的情况合理地对建筑的结构进行设计，尽可能地实现建筑物整体在地震环境中的稳定性。并且，在设计者作出设计的过程中，应当具有较强的整体观念，从土木工程结构的整体对其抗震性进行考虑，确保结构中的每一个环节都能够具有较强的抗震能力，尤其是对于结构中几个部分的连接部位等较为薄弱的部位，更是应当尽可能地保障其紧密性，避免对建筑物整体的抗震性能产生不良影响。

　　2.3调节结构设计的外部形态及刚性

　　土木工程结构设计的外部形态对于其抗震性能具有较为直接的影响，因此在进行土木工程结构设计的过程中应当对其结构设计进行合理设计。这种影响的产生是由于土木工程结构的外形设计会对整个结构的重心产生影响，因此只有合理设置其外部形态才能保障其重心不发生偏移。除此之外，在进行土木工程结构设计的过程中，设计者还应当注意整个设计的刚性，其中既包含混凝土等主要承重材料的刚性，又需要包含土木工程其他结构的刚性，从而从整体上提升土木工程的质量水平及抗压能力，减少地震带来的损失。

　　3土木工程结构抗震设计具体方案分析

　　3.1精确测算土木工程结构模型数据

　　土木工程结构的抗震能力是由其外力抗击能力决定的，因此本文认为在进行土木工程结构抗震设计的过程中最为首要的工作就是对结构模型中的数据进行精确地测算。具体地来说分为三个步骤：首先，设计者应当对需要进行测算及设计的变量及数据进行筛选，从而为土木工程结构的设计提供一定的参照依据，这些变量及数据一般来说包括结构可靠性参数、材料刚度参数等。而后，设计者应当依据所选择的指标数据进行土木工程抗震能力相关函数的明确，并依据自身想要的达到的抗震能力合理选择各项指标的数值。最后，设计者应当以初步设立的指标数值为基础进行土木工程结构实际设计的不断改进，实现其抗震能力及质量水平的进一步优化。

　　3.2采用最优的综合效益分析方案

　　在设计者对土木工程结构模型的数据进行初步建立之后，其应当依据结构模型及工程开展的实际情况进行综合效益的分析方案设立，以通过对土木工程各项指标的统计评析及对各个环节及功能的规划与设计实现其功能的完善及使用效益的优化。具体的来说就是在土木工程结构设计者在进行结构模型测算之后应当对其经济效益及社会效益等效益进行分析，并根据其效益情况作出土木工程结构设计的进一步调整，尽可能得实现土木工程综合效益的提升。另外，在保障土木工程结构抗震能力及综合效益的基础上，设计者还应当以成本节约为出发点，加大结构设计过程中计算机技术等先进技术的投入，使得土木建筑工程能够实现包含抗震性能在内的综合性能的提升。

　　3.3优化设计土木工程的细部结构

　　细部结构作为土木工程结构设计过程中的关键环节，具有突出的薄弱性特征，因此其抗震能力往往能一定程度上代表整个土木工程的抗震能力。再加之细部结构在计算过程中存在着较为复杂的影响因素且落实起来容易出现误差，因此极易在设计及建设的过程中出现问题，使得整个土木工程建筑实际建设情况与结构设计并不相符，从而导致整个建筑工程的稳定性及抗震能力的降低，形成安全隐患。因此，在设计者进行土木工程结构设计的过程中应当对细部结构进行充分地了解，并将其作为设计及优化过程中的重要考虑因素，避免地震发生时由于细部结构的缺陷造成整个建筑结构的破裂甚至坍塌。3.3.1合理设计土木工程的基础结构土木建筑工程的桩基等基础结构是影响质量的基础性因素，无论是对于其功能的发挥还是整体的安全稳定性都具有近乎决定性的作用。因此，在进行土木工程结构设计的过程中，设计者应当对基础结构的设计予以足够的关注，通过对土木工程建设地的地质情况、桩基的设置形式及桩基的长度等数据的合理控制实现对土木工程基础结构强度的进一步优化，使得工程的基础结构能够承受整个工程的质量，并具有较强的外力抗击能力。除此之外，在对墙体进行设计的过程中，设计者也应当合理地控制其厚度及尺寸，严格将八级地震的抗击能力作为墙体的设计目标，避免地震环境下墙体倒塌等不安全现象的发生，同时也可减少由于墙壁修复带来的经济损失。3.3.2切实保障土木工程桩基的质量土木工程桩基的质量能够对整个建筑的抗震能力及变形幅度造成较大的影响，因此为了使得土木工程具有较为优越的抗震性能且在地震发生时将变形幅度控制在较为安全的范围之内，设计者应当在设计过程中对桩基的质量进行切实地保障。一般来说，土木工程桩基一般有预制桩与灌注桩两种类别，灌注桩施工难度相对较大，且需要耗费较大长的工期，因此一般在土木工程的材料质量及其他因素能够达到强度指标的时候，为了减少土木工程的建设工序及工期，设计者可以采用预制桩基。在此基础上，设计者还应当保障土木工程桩基的重心与其总体结构的重心保持一致，从而使得建筑整体的承重抗压能力得以提升，当地震发生时不至于发生结构大变形或是倒塌等严重事故。

　　结语

　　总之，结合近几年我国的地震发生情况可知，这一自然灾害的发生频率较高且由于房屋的抗震性差已经造成较为严重的后果，在此基础上土木工程建筑的抗震性逐渐成为了人们普遍关注的一个重要问题。因此，在土木工程结构设计者对建筑结构进行设计的过程中应当以整体性原则为出发点，结合建筑的具体情况尽可能地提升其抗震性能，以提高人类所居住及使用建筑的安全及稳定性，减少由地震带来的人员伤亡及经济损失。

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