土木工程结构设计中抗震问题的分析

土木工程结构设计中抗震问题的分析

摘要：地震是常见的自然灾害，是地壳运动一定程度产生的剧烈地质变化，

地震会对人们的生活稳定性与安全产生极大的影响。根据相关资料显示地震自然

灾害发生次数多，并且波及范围较广，会给人们带来难以挽回的经济损失。建筑

物会在地震中大面积坍塌，产生巨大的经济损失，所以要想促进建筑行业的可持

续发展，必须充分重视土木工程设计中的抗震结构。

关键词：土木工程；结构设计；抗震问题

1当前土木工程抗震设计中存有的不足

1.1选择施工场地问题

在进行土木工程抗震设计工作的过程中，准确选择施工场地是相当重要的。

进行土木工程施工时，想要保证土木工程结构设计能够发挥出最大效能，施工单

位一定要通过实地勘测来进行严格筛选，确保其所选取的施工场地，能够保护工

程结构的稳定性。在地震灾害来临时，给建筑物造成的损害不只是超强的能量冲击，也会给土木工程结构带来很大的破坏性，而致使土木工程结构严重受损的重

要因素之一，就是未选择到正确的施工场地，例如建筑单位所选择的施工场地存

有土质过于松软，又或是容易产生液化，存有这些问题的场地是不能用来进行建

筑施工的。如果在实际建筑过程中可能会因为某些因素无法避免绕过这些问题场地，那么就要求土木工程设计工作人员要进行实地调查和综合考虑，制定有效方

法对存在问题的场地进行强化，如此一来就将有助于促使土木工程整体结构的稳

定性得到提升。

1.2结构规则性问题

结构规则性主要体现在工程主体抗侧力结构上。工程设计人员可从以下几点

进行考量：其一，工程主体抗侧力架构设计中，两大主轴方向刚度要尽可能接近，主体抗侧力架构变形特性设计也要最大化接近。其二，工程主体抗侧力架构变化

要均衡，以避免源头处出现突发状况。其三，工程主体抗侧力架构平面设计中，

主轴方向每一片抗侧力架构刚度都要做到尽量均衡，中心位置与附近架构的刚韧

度也需尽量均衡，这样可有效降低变形的发生概率。

2土木工程结构设计中提升抗震性能的有效对策

2.1严格选择施工场地

科学选址，将场地周围隐患降到最低建筑物所在的地理环境、地质状况都会

影响它的使用年限，这也是每一位建筑物设计师必须关注的关键因素。因此在土

木工程结构抗震设计中，设计师一定要科学合理选择建造场地，尽量避免在地质

断层带、滑坡、地震频发区建设，保证土木工程的稳定性。通常情况下，建筑物

要尽可能地建造在地形平坦、开阔，地基稳固的地方，如果必须建造在沙土、液

化土等土质疏松的地方，也一定要采取措施加强地基强度，提高建筑物的稳固性。

2.2科学合理设计建筑主体结构

科学合理的建筑主体结构会提高建筑的整体质量，而且建筑主体的结构要和

地基性质相似。例如如果地基中出现了橡皮土、液化土和新填土等承载能力不一

样的土时，就要将不同的土融合到一起，增强基础结构的刚度，保证地基具有足

够的承载力。目前，应用较广泛的一种结构就是底框结构，它不仅具有很强的实

用性，还具有较强的经济性，在土木主体结构中是个不错的选择。但它也有一定

的缺陷，比如，它的刚度分布不均，可能会使建筑物的整体结构出现变形，严重

的甚至会导致房屋裂缝，所以在高设防烈度地区慎用这种结构。这就告诫设计者

一定要遵循地基的土层性质，严格把关，保证底层刚度一致，减少抗震影响。

2.3使用高质量的抗震材料

在进行土木工程结构设计时一定要选择高质量的施工材料，只有选择合理、

优质的建筑材料才能确保土木工程结构设计能够实现预期的价值。在准备进行施

工建设时，一定要对选用的施工材料进行严格检测，检验其质量是否符合标准，

确保材料性能能够完全满足建筑施工的实际需求。例如过去在处理建筑物的地基时，会利用在地基下面填充黏土来降低地震损害，但是经过不断改良，现在会用

沥青进行地基底部填充，这样就促使抗震能力得到增强。还有在进行墙体和围栏

设计时应选择材质轻盈的建筑材料。在选用防震材料时一定要始终以安全和质量

为主，然后再进行严格筛选，通过使用高质量的抗震材料来确保土木工程结构能

够发挥出最大效能。

2.4建筑结构平立面体形的确定

土木工程抗震结构设计中，要有精准的平立面结构布局，按照抗震规范要求，给出建造方案。针对建筑物的抗震能力情况，土木工程结构设计部门要按照结构

要求进行准确的计算，充分掌握结构内部的平立面布局，并按照使用功能进行合

理的设计。建筑时各建造位置要做到对称，使各楼层之间的平面度变化趋于一致。之后，考虑建筑物的竖向凹凸位置，为提高建筑竖向的刚度，提高竖向结构的抗

震性能，要对平立面的整体布局有精准的把控，同时做到建筑物的各位置都可以

均匀受力。对于复杂的建筑结构，提前预留一定宽度的抗震缝十分必要。抗震缝

通常选择在结构容易发现变形的区域，当发生地震时，这些区域可以首先对建筑

物的能量进行缓冲，进而避免建筑物发生严重的毁坏。

2.5抗震层设计

抗震层位于土木工程建筑的顶部，它能够最大限度地隔离地震能量，提高建

筑物的安全性。在实际建筑中，抗震层顶部梁底与基础面要留出0.8m以上的空间，为的是在安装和维护时更加方便。例如，为了更好地发挥抗震层顶部楼板的

作用，可以尝试地下室的建造形式，将抗震层放到地下室柱顶或墙顶，并且可以

在其上部安置减震器，将地震带来的影响进行转移，从而减少地震对建筑物的损害。

2.6基础结构优化设计合理运用多道防线的设计

从建造标准和建造要求上分析，土木工程结构设计关乎建筑物的整体质量。

土木工程结构设计要按照建筑物的使用要求和功能要求，进行精准的区域划分，

保证各区域的结构得到优化，同时全面掌握建筑位置的地质状况，了解桩基的优

化程度，进而做出精准的调整。建造时要保证各区域的节点趋于平衡，同时建造

结构达到一个良好的平衡点，使各位置的建造强度和刚度趋于稳定。在进行墙体