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土木工程結構設計對抗震問(wèn)題分析論文
地震這一自然災害的發(fā)生具有極大的不可預測性，且易對房屋建筑等產(chǎn)生毀滅性的影響，從而導致人員傷亡等嚴重事故。因此，為了減小土木工程建筑所受到的地震造成的負面影響，在進(jìn)行土木工程結構設計的過(guò)程中應當對其抗震性予以充分考慮并積極落實(shí)。以此為基礎，本文以土木工程結構抗震設計的必要性及設計原則為基礎，對其具體落實(shí)方案作出了簡(jiǎn)要分析，以期為實(shí)現我國土木工程建筑抗震化的進(jìn)一步提升起到一定的借鑒意義。
1土木工程結構抗震設計的必要性
地震這一自然災害的發(fā)生是由地殼的劇烈運動(dòng)所導致的，在發(fā)生時(shí)地面會(huì )產(chǎn)生不同程度的抖動(dòng)現象，極易威脅到人類(lèi)生產(chǎn)生活的安全性及穩定性，再加之其發(fā)生頻率較高且難以預測，所造成的損失更是嚴重。聯(lián)系實(shí)際可知，地震帶來(lái)的損失多半是由于建筑物的倒塌所導致的，因此，要想減少地震所帶來(lái)的危害，減少人類(lèi)由于地震而遭受的生命及財產(chǎn)損失，就應當加強土木建筑工程結構的抗震設計，以充分保障地震時(shí)人類(lèi)的生命財產(chǎn)安全，避免造成恐慌。
2土木工程結構抗震設計需遵循的原則
2.1實(shí)現結構形狀的簡(jiǎn)化及精確化
對于設計復雜的土木建筑工程來(lái)說(shuō)，一旦地震發(fā)生，其受力情況會(huì )十分復雜，所存在的薄弱之處也就會(huì )越多，十分不利于建筑的穩定性。并且，復雜的結構在設計過(guò)程中設計者也難以對其受力情況進(jìn)行準確的計算，也就難以評估結構設計的牢固性是否符合國家標準，更是難以保障建筑的抗震能力。因此在設計者進(jìn)行土木工程結構設計的過(guò)程中應當盡可能地實(shí)現結構的簡(jiǎn)單化，并在此基礎上對其受力情況及外力抗擊情況進(jìn)行精確地計算，解決其中的薄弱環(huán)節，以此來(lái)保障土木建筑工程抗震性能的提升，增加其在地震環(huán)境中的穩定性及安全性。
2.2堅持結構設計的科學(xué)化與合理化
土木工程結構設計的科學(xué)化及合理化是保障其在地震環(huán)境中維持穩定的關(guān)鍵因素。因此，在進(jìn)行土木建筑工程結構設計的過(guò)程中，設計者應當根據地震所產(chǎn)生外力的情況合理地對建筑的結構進(jìn)行設計，盡可能地實(shí)現建筑物整體在地震環(huán)境中的穩定性。并且，在設計者作出設計的過(guò)程中，應當具有較強的整體觀(guān)念，從土木工程結構的整體對其抗震性進(jìn)行考慮，確保結構中的每一個(gè)環(huán)節都能夠具有較強的抗震能力，尤其是對于結構中幾個(gè)部分的連接部位等較為薄弱的部位，更是應當盡可能地保障其緊密性，避免對建筑物整體的抗震性能產(chǎn)生不良影響。
2.3調節結構設計的外部形態(tài)及剛性
土木工程結構設計的外部形態(tài)對于其抗震性能具有較為直接的影響，因此在進(jìn)行土木工程結構設計的過(guò)程中應當對其結構設計進(jìn)行合理設計。這種影響的產(chǎn)生是由于土木工程結構的外形設計會(huì )對整個(gè)結構的重心產(chǎn)生影響，因此只有合理設置其外部形態(tài)才能保障其重心不發(fā)生偏移。除此之外，在進(jìn)行土木工程結構設計的過(guò)程中，設計者還應當注意整個(gè)設計的剛性，其中既包含混凝土等主要承重材料的剛性，又需要包含土木工程其他結構的剛性，從而從整體上提升土木工程的質(zhì)量水平及抗壓能力，減少地震帶來(lái)的損失。
3土木工程結構抗震設計具體方案分析
3.1精確測算土木工程結構模型數據
土木工程結構的抗震能力是由其外力抗擊能力決定的，因此本文認為在進(jìn)行土木工程結構抗震設計的過(guò)程中最為首要的工作就是對結構模型中的數據進(jìn)行精確地測算。具體地來(lái)說(shuō)分為三個(gè)步驟：首先，設計者應當對需要進(jìn)行測算及設計的變量及數據進(jìn)行篩選，從而為土木工程結構的設計提供一定的參照依據，這些變量及數據一般來(lái)說(shuō)包括結構可靠性參數、材料剛度參數等。而后，設計者應當依據所選擇的指標數據進(jìn)行土木工程抗震能力相關(guān)函數的明確，并依據自身想要的達到的抗震能力合理選擇各項指標的數值。最后，設計者應當以初步設立的指標數值為基礎進(jìn)行土木工程結構實(shí)際設計的不斷改進(jìn)，實(shí)現其抗震能力及質(zhì)量水平的進(jìn)一步優(yōu)化。
3.2采用最優(yōu)的綜合效益分析方案
在設計者對土木工程結構模型的數據進(jìn)行初步建立之后，其應當依據結構模型及工程開(kāi)展的實(shí)際情況進(jìn)行綜合效益的分析方案設立，以通過(guò)對土木工程各項指標的統計評析及對各個(gè)環(huán)節及功能的規劃與設計實(shí)現其功能的完善及使用效益的優(yōu)化。具體的來(lái)說(shuō)就是在土木工程結構設計者在進(jìn)行結構模型測算之后應當對其經(jīng)濟效益及社會(huì )效益等效益進(jìn)行分析，并根據其效益情況作出土木工程結構設計的進(jìn)一步調整，盡可能得實(shí)現土木工程綜合效益的提升。另外，在保障土木工程結構抗震能力及綜合效益的基礎上，設計者還應當以成本節約為出發(fā)點(diǎn)，加大結構設計過(guò)程中計算機技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的投入，使得土木建筑工程能夠實(shí)現包含抗震性能在內的綜合性能的提升。
3.3優(yōu)化設計土木工程的細部結構
細部結構作為土木工程結構設計過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節，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個(gè)土木工程的抗震能力。再加之細部結構在計算過(guò)程中存在著(zhù)較為復雜的影響因素且落實(shí)起來(lái)容易出現誤差，因此極易在設計及建設的過(guò)程中出現問(wèn)題，使得整個(gè)土木工程建筑實(shí)際建設情況與結構設計并不相符，從而導致整個(gè)建筑工程的穩定性及抗震能力的降低，形成安全隱患。因此，在設計者進(jìn)行土木工程結構設計的過(guò)程中應當對細部結構進(jìn)行充分地了解，并將其作為設計及優(yōu)化過(guò)程中的重要考慮因素，避免地震發(fā)生時(shí)由于細部結構的缺陷造成整個(gè)建筑結構的破裂甚至坍塌。3.3.1合理設計土木工程的基礎結構土木建筑工程的樁基等基礎結構是影響質(zhì)量的基礎性因素，無(wú)論是對于其功能的發(fā)揮還是整體的安全穩定性都具有近乎決定性的作用。因此，在進(jìn)行土木工程結構設計的過(guò)程中，設計者應當對基礎結構的設計予以足夠的關(guān)注，通過(guò)對土木工程建設地的地質(zhì)情況、樁基的設置形式及樁基的長(cháng)度等數據的合理控制實(shí)現對土木工程基礎結構強度的進(jìn)一步優(yōu)化，使得工程的基礎結構能夠承受整個(gè)工程的質(zhì)量，并具有較強的外力抗擊能力。除此之外，在對墻體進(jìn)行設計的過(guò)程中，設計者也應當合理地控制其厚度及尺寸，嚴格將八級地震的抗擊能力作為墻體的設計目標，避免地震環(huán)境下墻體倒塌等不安全現象的發(fā)生，同時(shí)也可減少由于墻壁修復帶來(lái)的經(jīng)濟損失。3.3.2切實(shí)保障土木工程樁基的質(zhì)量土木工程樁基的質(zhì)量能夠對整個(gè)建筑的抗震能力及變形幅度造成較大的影響，因此為了使得土木工程具有較為優(yōu)越的抗震性能且在地震發(fā)生時(shí)將變形幅度控制在較為安全的范圍之內，設計者應當在設計過(guò)程中對樁基的質(zhì)量進(jìn)行切實(shí)地保障。一般來(lái)說(shuō)，土木工程樁基一般有預制樁與灌注樁兩種類(lèi)別，灌注樁施工難度相對較大，且需要耗費較大長(cháng)的工期，因此一般在土木工程的材料質(zhì)量及其他因素能夠達到強度指標的時(shí)候，為了減少土木工程的建設工序及工期，設計者可以采用預制樁基。在此基礎上，設計者還應當保障土木工程樁基的重心與其總體結構的重心保持一致，從而使得建筑整體的承重抗壓能力得以提升，當地震發(fā)生時(shí)不至于發(fā)生結構大變形或是倒塌等嚴重事故。
結語(yǔ)
總之，結合近幾年我國的地震發(fā)生情況可知，這一自然災害的發(fā)生頻率較高且由于房屋的抗震性差已經(jīng)造成較為嚴重的后果，在此基礎上土木工程建筑的抗震性逐漸成為了人們普遍關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題。因此，在土木工程結構設計者對建筑結構進(jìn)行設計的過(guò)程中應當以整體性原則為出發(fā)點(diǎn)，結合建筑的具體情況盡可能地提升其抗震性能，以提高人類(lèi)所居住及使用建筑的安全及穩定性，減少由地震帶來(lái)的人員傷亡及經(jīng)濟損失。
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