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摘要：文章先对土木工程中抗震结构设计的主要原则作了简要论述，然后对于土木工程结构设计中的抗震设计进行了阐述，最后对于提高土木工程结构抗震设计质量的措施作了分析。
关键词：土木工程；地震；防震设计
1土木工程中抗震结构设计的主要原则
1.1结构的形状应该简单
在设计土木工程的抗震性结构时，首先应该保证土木工程整体结构简单明了，并且能够通过简单的计算就可以快速的得出整体结构的受力情况，从而使得土木工程的抗震设计更加的精确。简单的土木工程结构还能够减少地震对建筑物的损坏，提升土木工程的整体稳定性，保证建筑物的抗震性能。
1.2整体的设计要科学、合理
为了更好地提升土木工程的抗震性，应该严格的按照建筑物的实际情况进行规划建筑物的结构，避免因为结构设计不科学性而导致建筑物整体受损。设计土木工程结构还应该全面的考虑问题，并保证结构中的每一个连接件之间具备良好的稳定性与可靠性。在设计基础、楼盖、主体与楼板的位置时应能够保证各个部件之间能够较好的连接在一起，从而在保证土木工程结构的刚度的基础上，提升土木工程结构的抗震性能。
1.3降低地震对建筑的影响
为了有效降低地震对建筑产生的影响，很多工程会在建筑基础与主体之间加设一个隔离地震层，以达到抗震效果。为了进一步加强其抗震效果，还可以在建筑物的顶端加设一个“反摆”，使建筑物在地震震动的情况下，在建筑物移动的水平方向上承受相反作用力，从而抵消地震作用，降低地震作用效果，在一定程度上减少了建筑物的内部损坏。
2土木工程结构设计中的抗震设计
2.1抗震设计方法
（1）在设计抗震结构时，建议选择在质量与刚度上均沿高度进行均匀分布的结构，或近似于单质点体系的结构，其高度通常不超过40m，从而实现底部剪力法的结构简化，提高抗震效果。（2）特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。（3）若建筑物所处区域为软土层，应先对建筑基层结构进行加固处理，增强地基层建筑物的牢固性，以巩固地面建筑的抗震能力。例如，设计人员需事先进行地质勘察，掌握软土地基构造后易控制建筑根基的牢固性。
2.2抗震设计要点
2.2.1抗震设计要求
（1）抗震设防烈度在设计建筑抗震性能时，通常按照6～9度地震危害为标准进行设计和计算，而地震作用则按照以下规定进行计算：①甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6～8 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9 度时，应符合比9 度抗震设防更高的要求；②乙类建筑则地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9 度时，应符合比9 度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。
（2）考虑地震作用方法
①在对抗侧力结构实施正交布置时，可在结构的2个主轴方向上，分别考虑水平地震作用；对于有斜交的抗侧力结构，则应当分别考虑各斜交方向水平地震作用；②如果存在质量与刚度明显不对称、不均匀的情况，则应当优先考虑水平地震作用扭转影响；③对于Ⅺ度设防，需要重点考虑竖向地震作用和水平地震作用的不利组合。
（3）地震作用计算方法
根据建筑结构的不同，需要依据实际情况，采用合适的地震作用计算方法：①通常情况下，可采用的计算方法包括振型组合反应谱法计算、弹性动力时程方法；②对于体系复杂、质量与刚度均沿竖向分布不均匀的建筑结构，则建议采用补充弹塑性动力时程方法进行分析计算。
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2.2.2结构设计要求
（1）结构体系与适用范围
建筑结构适用最大高度为A级，超过A级高度限定时，则按B级高度设计。要严格依据该建筑设计要求来进行相应的设计，如果其高度超过了相关要求，则需进行相应的调整。
（2）结构计算分析规定
①对于建筑结构的荷载效应、非荷载作用等，可以按照弹性方法进行计算；②非荷载作用会影响内力，应当将混凝土徐变影响也计入其中，予以适当的折减；③建筑结构应当以符合实际的计算简图为依据，运用三维空间分析法，计入扭转影响，采用2个或以上的不同力学模型，进行计算复核；④建筑结构的重力荷载作用，应当首先进行施工模拟计算，反映出其结构刚度、主要重力荷载实际形成过程。
2.2.3层间位移限值
对于一些高宽较大的建筑，由于在风力与地震的作用下，容易产生层间位移，相应的计算值也往往要高于常规的结构位移限值。通常可以通过对层间位移角加以限制的方式加以改善。当前，国外所规定的层间位移限值较为宽松，所考虑到的相关因素相对简单，所取的限值、参数也不同。我国所规定的层间位移限值所考虑的因素较为复杂，限值大小与结构材料、结构体系、装修标准和侧向荷载种类等均有关联，尤其以钢筋混凝土结构限值最为严格，风荷载作用下的限值则比地震作用下更为严格。
钢结构的层间位移在1/200～1/500，钢-混凝土混合结构和钢筋混凝土结构的层间位移在1/300～1/800范围内，即钢结构（包括钢框架-混凝土剪力墙板的结构）层间位移限值为1/200，混凝土结构（包括型钢混凝土结构、钢框架-混凝土核心筒混合结构）限值为1/300。
3提高土木工程结构抗震设计质量的措施
3.1对场地进行慎重的选择
关于土木工程在进行抗震设计的时候，一定要选择适当的场地，如果场地选择的不恰当就会很大程度降低建筑物的抗震能力。同时，地震的发生会促使一些地质活动的出现，所以在进行建筑场地选择的时候，要尽可能选择一些比较平坦和开阔的建筑。
3.2对建筑结构进行慎重选择
①重视土木工程结构的载重范围分析。要想保证建筑的稳定和安全性能，在进行抗震设计的时候，要注意建筑材料是不是发生了变形，这对建筑结构的稳定性能具有非常大的影响。
②要注重建筑结构平面的设置。在进行土木建筑抗震设计的时候，一定要做好平面和立面的布置，从而才能确保建筑的准确度，与此同时要严格按照规定要求进行数据管理，才能确保数据的精确度得到提高。
③确保材料的强度和硬度，对于土木工程而言，材料的强度和硬度会对抗震能力造成严重影响，如果材料强度不足够，建筑结构就容易发生变形，从而促使土木工程的抗震能力有所降低。因此一定要对土木对土木工程进行合理的设计。
3.3加强多重抗震防线的设置
土木工程发生地震的时候，要加设一道抗震防线，这样就使人们多了一份逃生的机会，也大大提高了建筑结构的抗震能力。首先要对性能比较好材料进行分析；然后选择比较合适抗震部件对于其他防线设置，这样不仅可以大大的缓解地震的冲击力，还可以尽量的降低地震的破坏力，从而减轻地震带来的损失。
3.4科学合理的布局，减少地震能量
通过削弱地震能量的方式，能够有效降低地震灾害所带来的破坏。为了达到减弱地震能量的目的，在建设土木工程结构时，需要将地震可能导致的建筑物位置移动作为重要控制因素，在设计结构时对该因素进行预测和定量分析，从而在结构上发挥弱化地震震动的效果。同时，在地震发生的过程中，为了控制建筑物所可能遭受的破坏与变形，还需要定量分析以合理设计建筑下层位置移动的延性比，该方法尤其适用于地质硬度较大情况下的土木工程建设。
4结束语
综上所述，土木工程结构设计中，设计人员需要积极改变传统的设计思维与观念，将抗震设计放在首要位置。而在抗震设计中，需重视建筑场地的选择、结构体系的构建等，以确保土木工程抗震设计的合理性，实现我国建筑行业的可持续发展。
参考文献
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[3]邱聪晖.土木工程中高层建筑混凝土结构抗震设计[J].建筑?建材?装饰，2015（4）：16~17.
论文作者:李东阳1,常宽2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签：土木工程论文; 结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 作用论文; 位移论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;