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摘要：针对于土木工程来讲，其在建筑行业中占据着极为重要的地位。将抗震概念充分的融入到土木结构当中，可以有效的将建筑的使用寿命及其实用性能进行大幅度的提升，这必然会成为建筑行业今后发展的趋势。由于抗震性能的融入，促使了建筑整体安全性能以及稳定性能的大力提升，将诸多的安全隐患排除在外。针对我国的建筑部门来讲，必须依据国外的先进技术与知识，通过深入的探究与分析，结合实际的建筑结构，实现土木工程结构设计的抗震性能的不断加强。
关键词：土木工程；抗震设计；结构设
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。
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3根据设防烈度地震动参数设计构件的承载能力
在我国，小震不坏、中震可修和大震不倒这一原则从颁布以来到现在已经经受长期考验，相较于欧美日等发达国家，在内容上基本相同。但也有以下不同点：发达国家将中震条件下的地震动参数作为依据，设计构件实际承载能力，而我国将小震作为承载能力的设计依据。其中，前者对中震条件下的构件稳定性进行分析验算，能很好的实现小震不坏；后者则充分考虑小震条件下的作用组合，并参考调整系数设计构件承载能力，以此实现中震可修。就结果来看，虽然在安全度上存在高低之分，但没有原则性的不同。然而，根据小震条件下的地震动参数进行设计存在以下问题和不足：（1）充分学习并掌握发达国家在抗震设计方面的理论知识、工程经验和措施方法，是不断提高我国抗震设计整体水平的重要途径。对构件承载能力有直接影响的因素包括：①地震作用；②材料强度；③安全系数。尽管不同国家有不同的做法，而且不同做法也有不同的特点，但因在地震作用的设计取值过程中存在明显差别，所以交流、对比是难以进行的。（2）和欧美日结构抗震基本原则相似，我国同样将中震视为设防的主要目标，而却使用小震设计构件的实际承载能力，同时考虑所有和抗震有一定关系的系数。这样一来，不仅地震作用的取值相对较小，而且调整系数类型很多，从设计人员角度讲，无法对结构整体与关键构件施以正确、直观的把握。
4按照R-μ-T规律对地震作用-延性等级组合予以改进
地震由于具有不确定性，使设计中不可避免的要参考工程经验。但在理论和实践中得到证明的原则需要在设计中作为基石，对于R-μ-T规律，它即为已被证明的原则。其中，R为地震作用对应的折减系数，μ为结构延性，T为结构刚度。简单来说，在达到刚度要求的基础上，具有良好延性的结构，其抗震设计中应多折减，而延性相对较差的结构，其抗震设计中应少折减，为此提出了各延性条件下的应对措施。比如美国的UBC，将中震作为主要设防目标，与之对应的折减系数涉及超强、延性等影响因素，在1/2.5-1/8的范围内不等，对于地震作用折减相对较多的，应满足包含延性等在内的所有构造要求，这充分体现出R-μ-T规律。而我国的规范则不同，无论哪一种结构和设防烈度，其折减系数都固定为1/2.86。此外，又根据建筑结构、建筑高度和设防烈度确定相应的抗震等级。在这种情况下，低烈度区安全度将低于高烈度区；当设防烈度相同时，中层与低层建筑安全度低于高层建筑和超高层建筑。这是因为对高层建筑和超高层建筑而言，其所受风荷载相对较大，从地震作用角度讲，超强系数将较高，同时抗震等级又很高，在进行截面构造设计工作时，需要用到很大的调整系数，对配筋率和轴压比都提出了极高要求，其安全度明显高于中层建筑和低层建筑。然而，根据地震反应谱可知，中层建筑与低层建筑受到的地震反应往往更大。通过对实际震害的了解发现，高层建筑与超高层建筑事实上很少受到地震破坏，这并不是巧合。为了有效保证低烈度区建筑稳定性与安全性，确保抗震设计的合理性，可对地震作用-延性等级组合进行调整。在原则上，对于高烈度区，其地震作用应多进行折减，提高结构延性方面的要求；而对于低烈度区，则要少进行折减，同时对构造措施，也可适当予以放松。
5地震作用组合对风荷载可不予考虑
现行规范指出，地震效应组合过程中，风荷载具有控制性作用的部分建筑，需要在组合中考虑风荷载效应。但是否在组合中考虑的原则由效应能否同时发生直接决定。实际上，建筑物遭遇强震与强风的几率往往很小，效应组合过程中对风荷载一般可不予考虑。在实际工作中，可能会出现这样的现象，迎风面由风荷载直接控制，而面积较小的部分则由地震直接控制；根据规范要求，其中一个方向在组合中考虑风荷载，而另外一个不予考虑，在逻辑上将十分混乱。结构体系的抗风设计与抗震设计在原则上有所不同，而建筑正常使用时不可避免的会受到强风作用，同时也存在受到震害的可能。基于此，设防区中的建筑除了要完善抗风设计，还要符合抗震方面的要求。建议对建筑独立实施构件抗震设计，借助多安全系数等方法，只考虑地震与竖向荷载两种作用的组合，并严格按照强柱弱梁与强剪弱弯的基本原则进行截面设计，并在此基础上和抗风设计对比。若构件承载力需求为风荷载效应控制，需进行验算与调整，以此在满足抗风要求的同时，达到抗震要求。
结束语：
综上所述，通过查询大量的文献资料不难发现，土木工程结构的抗震性设计已经开始引起有关部门的逐渐重视，就目前我国的一些建筑结构来看，其在一定的程度上已经得到了很大的改善，将抗震性充分的融入到土木工程设计当中，从而可以促使土木工程可以具备良好的安全性能。因此，土木工程结构的设计人员必须依据实际的工作经验，来深入的对其进行总结与分析，从而进一步的将一些抗震性的经验进行了提升，确保建筑物稳定性的有效提升，还给居民一个有安全保障的家园。
参考文献：
[1]杨昭君,沈锐.探讨土木工程结构设计中的抗震研究[J].绿色环保建材,2017,(02):48.
[2]刘帅.土木工程结构设计中抗震性问题探讨[J].科技展望,2016,(30):28.
[3]梁栋.土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].建材与装饰,2016,(36):5
论文作者:孙晓光
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/5
标签：土木工程论文; 结构论文; 延性论文; 结构设计论文; 烈度论文; 组合论文; 荷载论文; 《防护工程》2018年第19期论文;