地震這一自然災(zāi)害的發(fā)生具有極大的不可預(yù)測(cè)性，且易對(duì)房屋建筑等產(chǎn)生毀滅性的影響，從而導(dǎo)致人員傷亡等嚴(yán)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(fù)面影響，在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)其抗震性予以充分考慮并積極落實(shí)。以此為基礎(chǔ)，本文以土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要性及設(shè)計(jì)原則為基礎(chǔ)，對(duì)其具體落實(shí)方案作出了簡(jiǎn)要分析，以期為實(shí)現(xiàn)我國(guó)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(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要性
地震這一自然災(zāi)害的發(fā)生是由地殼的劇烈運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的，在發(fā)生時(shí)地面會(huì)產(chǎn)生不同程度的抖動(dòng)現(xiàn)象，極易威脅到人類(lèi)生產(chǎn)生活的安全性及穩(wěn)定性，再加之其發(fā)生頻率較高且難以預(yù)測(cè)，所造成的損失更是嚴(yán)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(dǎo)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(cái)產(chǎn)損失，就應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)土木建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，以充分保障地震時(shí)人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)安全，避免造成恐慌。
2土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需遵循的原則
2.1實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)形狀的簡(jiǎn)化及精確化
對(duì)于設(shè)計(jì)復(fù)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(fù)雜，所存在的薄弱之處也就會(huì)越多，十分不利于建筑的穩(wěn)定性。并且，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)者也難以對(duì)其受力情況進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，也就難以評(píng)估結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的牢固性是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，更是難以保障建筑的抗震能力。因此在設(shè)計(jì)者進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)盡可能地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其受力情況及外力抗擊情況進(jìn)行精確地計(jì)算，解決其中的薄弱環(huán)節(jié)，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(wěn)定性及安全性。
2.2堅(jiān)持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)化與合理化
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)化及合理化是保障其在地震環(huán)境中維持穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。因此，在進(jìn)行土木建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)根據(jù)地震所產(chǎn)生外力的情況合理地對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能地實(shí)現(xiàn)建筑物整體在地震環(huán)境中的穩(wěn)定性。并且，在設(shè)計(jì)者作出設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的整體觀(guān)念，從土木工程結(jié)構(gòu)的整體對(duì)其抗震性進(jìn)行考慮，確保結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠具有較強(qiáng)的抗震能力，尤其是對(duì)于結(jié)構(gòu)中幾個(gè)部分的連接部位等較為薄弱的部位，更是應(yīng)當(dāng)盡可能地保障其緊密性，避免對(duì)建筑物整體的抗震性能產(chǎn)生不良影響。
2.3調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外部形態(tài)及剛性
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外部形態(tài)對(duì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。這種影響的產(chǎn)生是由于土木工程結(jié)構(gòu)的外形設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的重心產(chǎn)生影響，因此只有合理設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者還應(yīng)當(dāng)注意整個(gè)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)具體方案分析
3.1精確測(cè)算土木工程結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)
土木工程結(jié)構(gòu)的抗震能力是由其外力抗擊能力決定的，因此本文認(rèn)為在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中最為首要的工作就是對(duì)結(jié)構(gòu)模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確地測(cè)算。具體地來(lái)說(shuō)分為三個(gè)步驟：首先，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)對(duì)需要進(jìn)行測(cè)算及設(shè)計(jì)的變量及數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，從而為土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供一定的參照依據(jù)，這些變量及數(shù)據(jù)一般來(lái)說(shuō)包括結(jié)構(gòu)可靠性參數(shù)、材料剛度參數(shù)等。而后，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)依據(jù)所選擇的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行土木工程抗震能力相關(guān)函數(shù)的明確，并依據(jù)自身想要的達(dá)到的抗震能力合理選擇各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值。最后，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)以初步設(shè)立的指標(biāo)數(shù)值為基礎(chǔ)進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)者對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步建立之后，其應(yīng)當(dāng)依據(jù)結(jié)構(gòu)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(shè)立，以通過(guò)對(duì)土木工程各項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)評(píng)析及對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)及功能的規(guī)劃與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者在進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型測(cè)算之后應(yīng)當(dāng)對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益等效益進(jìn)行分析，并根據(jù)其效益情況作出土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步調(diào)整，盡可能得實(shí)現(xiàn)土木工程綜合效益的提升。另外，在保障土木工程結(jié)構(gòu)抗震能力及綜合效益的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者還應(yīng)當(dāng)以成本節(jié)約為出發(fā)點(diǎn)，加大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的投入，使得土木建筑工程能夠?qū)崿F(xiàn)包含抗震性能在內(nèi)的綜合性能的提升。
3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)土木工程的細(xì)部結(jié)構(gòu)
細(xì)部結(jié)構(gòu)作為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，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(xì)部結(jié)構(gòu)在計(jì)算過(guò)程中存在著較為復(fù)雜的影響因素且落實(shí)起來(lái)容易出現(xiàn)誤差，因此極易在設(shè)計(jì)及建設(shè)的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，使得整個(gè)土木工程建筑實(shí)際建設(shè)情況與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不相符，從而導(dǎo)致整個(gè)建筑工程的穩(wěn)定性及抗震能力的降低，形成安全隱患。因此，在設(shè)計(jì)者進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分地了解，并將其作為設(shè)計(jì)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(xì)部結(jié)構(gòu)的缺陷造成整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的破裂甚至坍塌。3.3.1合理設(shè)計(jì)土木工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)土木建筑工程的樁基等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是影響質(zhì)量的基礎(chǔ)性因素，無(wú)論是對(duì)于其功能的發(fā)揮還是整體的安全穩(wěn)定性都具有近乎決定性的作用。因此，在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)予以足夠的關(guān)注，通過(guò)對(duì)土木工程建設(shè)地的地質(zhì)情況、樁基的設(shè)置形式及樁基的長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)的合理控制實(shí)現(xiàn)對(duì)土木工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的進(jìn)一步優(yōu)化，使得工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠承受整個(gè)工程的質(zhì)量，并具有較強(qiáng)的外力抗擊能力。除此之外，在對(duì)墻體進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者也應(yīng)當(dāng)合理地控制其厚度及尺寸，嚴(yán)格將八級(jí)地震的抗擊能力作為墻體的設(shè)計(jì)目標(biāo)，避免地震環(huán)境下墻體倒塌等不安全現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也可減少由于墻壁修復(fù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)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?qū)φ麄�(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(nèi)，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)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(yù)制樁與灌注樁兩種類(lèi)別，灌注樁施工難度相對(duì)較大，且需要耗費(fèi)較大長(zhǎng)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(dá)到強(qiáng)度指標(biāo)的時(shí)候，為了減少土木工程的建設(shè)工序及工期，設(shè)計(jì)者可以采用預(yù)制樁基。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者還應(yīng)當(dāng)保障土木工程樁基的重心與其總體結(jié)構(gòu)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(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)不至于發(fā)生結(jié)構(gòu)大變形或是倒塌等嚴(yán)重事故。
結(jié)語(yǔ)
總之，結(jié)合近幾年我國(guó)的地震發(fā)生情況可知，這一自然災(zāi)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(yán)重的后果，在此基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)以整體性原則為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)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(wěn)定性，減少由地震帶來(lái)的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。
