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摘要：地震是一种严重的自然灾害，每一次的地震都会给人民群众的生命和财产安全带来巨大的隐患，而四川汶川地震和唐山大地震，就给我们带来了巨大的悲痛，关于土木工程管建造中进行抗震的研究，已经成为了土木工程机构设计的重中之重，这项研究一方面可以提升土木工程建设使用的安全性，从而减少地震中带来的损失，同时也可以促进我国土木工程建造事业的快速发展[1]。本文将针对抗震设计的重要性以及在设计中需要把握的抗震要素和设计措施进行简要分析。
关键词：土木工程；结构设计；抗震分析
随着自然环境的不断演变，我国地震愈来愈频繁，我国同时处于环太平洋地震带，地中海—喜马拉雅地震带，另外还有其余大大小小的地震带，在20世纪,全球共发生3次8.5级以上的强烈地震,其中两次都是发生在中国，都给人民群众造成了严重的伤害[2]。据统计仅2018年12月-2019年5月，期间大大小小的地震、余震不下百次，其中大部分发生在台湾，新疆，青海，四川等地区（数据来源：中国地震局官网）；而造成人员伤亡的直接原因，最多的就是由于房屋倒塌致人伤亡，这些足以引起国家对于工程建造方面的重视，并促使针对建筑方面，进行抗震研究。
一、土木建筑结构研究抗震性的重要性
房屋的抗震性研究对于我国的土木工程建造时一个巨大的挑战，但是工程建设的抗震性进行研究是势在必行的，首先，当前社会的经济水平和科技水平都得到了快速的发展，各行各业的要求也都得到了显著的提升，当然，土木工程建设也是如此，随着计算机技术的发展，电脑设计和绘图已经逐渐代替传统的设计模式，成为了一种流行的绘图模式，精准度也是越来越高，加上社会水平的提高，人们的安全意识也是随之提高，伴随着中国甚至是世界地震也是越来越频发，这就迫切需要对房屋以及其余基础设施的抗震性进行研究分析，探讨出合适的抗震建筑结构，抗震设计也就成为了土木工程建造中的重中之重了[3]。其次，建筑的抗震性研究同时对于工程的质量和实用性提升也是会有很大的帮助，从而使得抗震设计得到持续优化。
随着自然灾害的不断增加，我国地形复杂，同时处于多个活跃地震带，地震活动也是愈演愈烈，台湾地区，新疆地区，青海地区等地震频发地区一直是没有安宁过，频繁传来地震信息，但是幸运的是震级不高，对于人民群众未造成太大的损失，但是地壳运动也是越来越频繁，其中台湾台东县更是地震频发区，震级普遍在6级左右，谁也不能保证下次的大地震来袭时间和地点，所以关于工程建设的抗震性研究也是显得愈发重要。
二、土木工程结构设计的现状
随着国家城市化的不断发展，城市人口也是在急剧增加，这也就使得在一定的土地以使用情况下，需要建造更高的楼层，用来容纳更多的人口居住，但是，楼层越高，对于建造设计方面的要求就越高，同时也增加了设计难度，需要考虑风力等方面的影响，同时也是需要考虑到抗震方面的影响，都知道楼层越高，不稳定性越强,当地震来袭，往往是最上面楼层的人震感也是越强的，但是随着国家的要求，建筑物需要具体抗震性，达到小震不坏，中震可修，大震不倒的目的[4]，从而能够保证人民生命财产的安全，对于土木工程结构的基础设计要求也是更加的苛刻。
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三、土木工程结构设计的抗震要求
3.1注重选择工程场地
在项目工程建设中，工程选址是基础的，首先就是需要选取合适的项目场所，需要根据项目类型综合气候，地形和地质条件等进行多方面考察，对于断层，地震带，空陷地带这些可能发生危险的地方尽可能的避开，如果是避无可避，例如处于地震，就需要加强安全措施，并最大可能的提升工程质量，从而避免和减少意外的发生。只有场地先确认好，才能针对实际环境（气候，地质，土壤等）多方面进行考察和模拟，找到适合的建筑材料和建造方案，才能最大限度的保证工程的顺利施工和后期的安全保障。
3.2合理选用工程材料
工程材料的选择，研究以及进行抗震实验是研究建筑的抗震功能和效果的重要一环，在选取适合的材料前，需要针对每一种材质进行多方面分析，比如承载抗压能力、抗变形能力和地震缓解能力等方面进行研究，同时也需要对多种材料进行综合分析，在不同的部位需要符合哪种要求，使用多种材质同时使用，从而提升工程的抗震效果，但是也需要注意的是不能是零件间的依赖性过于强烈，否则在震中可能出现其中一个建筑配件出现问题，使得整个工程都受到影响，这就要求我们需要通过反复的实验，并通过不同的震级进行实验，从而找到最适合的建造材料和建造方式，从而达到抗震的预期效果。另外，通过模拟实验也可以发现建造设计中存在的薄弱层和部件，并在后期找到合适的处理方法，进行有效的加固，从而确保整个建筑工程的抗震功能。
在传统的建造方法中，沙子和黏土都是可以起到减震的作用的，在一定程度上降低地震对工程建筑的伤害，从而提高土木工程建筑的抗震性；目前在很多的道路建设，房屋建设以及其他的土木工程中都是在地基底部铺上一层沙子或者是黏土，或者是在铺上沥青，沥青相对于沙子和黏土来说，减震效果会更好[5]。另外在建筑选材时需要偏向于材质轻的，玻璃也是尽量选择钢化玻璃，同时避免由于地震来袭由于重物或者是碎玻璃对人体造成的二次伤害，从而保证群众的生命安全。
3.3布置合理的结构，提高抗震效果
任何的工程建造都是需要进行合理的空间布局，当然，这个对于抗震工程建设也是一个非常重要的环节，合理的结构布局，可以有效的提高建筑物的抗震功能，但是在布局设计中，设计师需要考虑的因素是多方面的，比如建造地区的地形，规模，地质等多方面的因素，都是需要进行实地勘测的，但是随着经济的发展，建筑设计无论从外观还是建造规模来讲也是越来越复杂，设计师也是很难按照原来的简单的规划方法来进行设计，来进行指导施工。但是也不必纠结于此，只需要把问题控制在不会影响到居民生命安全的程度即可（我国目前并没有针对建筑结构方面做出明确的规定）[4]。当然，在正式投入建设之前同样是需要进行震感实验的，根据震感模拟，从而测验出建筑的抗震能力，并根据当地实际中最高的地震强度进行模拟比对，看下是否会对人民的生命和财产造成威胁，从而觉得设计方案是否通过，是否可以投入建设。如果未通过，则需要进行反复试验，直到达到预期效果。
3.4设置多道抗震防线
抗震防线的设置是提高工程建筑的抗震性和的关键环节之一，可以有效的减少地震带给土木工程建筑的冲击力，从而起到抗震的作用，抗震防线,可以有效的避免由于部分结构或构件受到破坏，从而造成导致整个工程体系丧失抗震能力和承载能力，从而导致工程损坏。那么对于抗震防线的设置，首先就需要通过明确的精准的计算来进行合理的布局，作为抗震防线的关键材料最基本的就是需要具有良好的变形能力和抗压承载能力，在震中能够应对突如其来的压力，避免由于局部受力削弱造成的受力不均或者产生薄弱的位置，从而对工程建筑造成威胁。同时部件间也需要有着良好的链接性，从而承担起整个工程系统的稳定的左右。
其实在很早之前，我们的先辈就已经建造出了可以承载10级地震的建筑物，那就是屹立600年的故宫，曾有一个故宫地震模拟视频，在10级震感的模式下，即便是周围的围墙都已经倒塌，故宫也是在摇摇晃晃，，但是依旧是屹立不倒，扛过来了10级地震，经研究表明斗拱结构可以有效的减震，就如同汽车中的减震器一般，另外在下端，柱子没有埋入地下，避免了震中折断柱子的风险，这些都是值得我们在工程设计中可以借鉴的古人的智慧[5]。
四、总结
自然灾害都是无情的，特别是地震，是不可能避免的，但是我们可以通过自己的研究，探讨，通过针对土木工程建设进行抗震实验，提高建筑工程的质量和抗震性，从而有效的降低地震给人民群众带来的损失和伤害，从而规避风险，但是目前我国工程建造中抗震性依旧不成熟，处于研究发展阶段，这就我们加快研究脚步，为共同加强建筑的抗震性而一起努力，从而提高工程的抗震性，为人民群众提供安全的居住和生活环境。
参考文献：
[1]张林.土木工程结构设计中的抗震简析[J].中国化工贸易,2017,(15)
[2]高成林.论土木工程结构中的抗震问题[J].建筑工程技术与设计,2017,(11)
[3]古晓龙.论土木工程结构中的抗震问题[J].建筑工程技术与设计,2017,(15)
[4]杜晓;;新时期土木工程结构抗震设计策略探析[A];2017年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2017年
[5]符策强.土建结构设计中的桩基设计与抗震设计[J].?环球市场,2018,(2)
论文作者:郭富强
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/14
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