土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震技術(shù)發(fā)展應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：地震是十分重大的自然災(zāi)害，在我國地震的地區(qū)不在少數(shù)，從76年的唐山大地震到2008年的汶川大地震，每一場(chǎng)對(duì)我國的人力物力財(cái)力的巨大傷害，對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)也造成了不可磨滅的影響。所以無論以后是否繼續(xù)有這種巨大的災(zāi)難，我們都需要進(jìn)行良好的避免，做好相應(yīng)的積極應(yīng)對(duì)策略。這就需要設(shè)計(jì)人員對(duì)地震具有良好的認(rèn)知，將新的設(shè)計(jì)理念與抗震相結(jié)合，讓抗震減災(zāi)工程能夠更加廣泛的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：土木建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì)

引言

在新的歷史發(fā)展階段，整個(gè)建筑行業(yè)的繼續(xù)發(fā)展前進(jìn)，也受到的各方面的影響，對(duì)于建設(shè)工程項(xiàng)目的要求在不斷向著高、精、創(chuàng)新領(lǐng)域邁進(jìn)，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也因?yàn)槠渥陨韼в辛己玫墓?jié)能性、抗震性和高效性等優(yōu)勢(shì)，收到普遍關(guān)注。因?yàn)樵谡麄€(gè)建筑工程建設(shè)發(fā)展過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的地位至關(guān)重要，但是，就現(xiàn)階段的發(fā)展而言，我國整體建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)水平還有待進(jìn)一步提升，在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在存在一些問題有待解決，基于此，優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，保證工程結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定已經(jīng)成為發(fā)展的重中之重。

1土木建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則

1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)性原則

在土木建筑工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)連續(xù)性原則是最基本的，也是保證“小震不壞，大震不倒”前提，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大體分為水平構(gòu)件設(shè)計(jì)和豎向構(gòu)件的而設(shè)計(jì)，這兩個(gè)維度構(gòu)件布置的連續(xù)性以及連接的連續(xù)性是保證土木建筑抗震性能的基本前提。一旦某處構(gòu)件不連續(xù)，則會(huì)引起該處的構(gòu)件剛度突變，造成局部應(yīng)力集中，局部構(gòu)件就會(huì)受損嚴(yán)重，災(zāi)害出現(xiàn)的時(shí)候最易破壞，從而引起整體破壞。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，土木建筑平面和豎向的規(guī)則性都起到了重要的作用，平面的不規(guī)則會(huì)引起土木建筑的扭轉(zhuǎn)不利，豎向的不規(guī)則則會(huì)引起荷載傳導(dǎo)的不利。房屋頂部突出的部分對(duì)于豎向應(yīng)力的傳導(dǎo)很不利，因此要格外注意，嚴(yán)格控制突出高度，因?yàn)橥怀鲞^多的話，振動(dòng)時(shí)該部位會(huì)出現(xiàn)鞭梢效應(yīng)，局部應(yīng)力成倍放大，破壞極大。

1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置的簡潔性

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和應(yīng)力的關(guān)系就好比是電路中的電流和導(dǎo)線的關(guān)系，力的傳導(dǎo)喜歡選擇簡單直接的構(gòu)件，結(jié)構(gòu)體系中的水平和豎向荷載傳導(dǎo)往往會(huì)選擇明確簡潔的傳導(dǎo)體系。構(gòu)件布置的越簡潔，傳導(dǎo)就越明確，這樣結(jié)構(gòu)整體的內(nèi)力和變形分析結(jié)構(gòu)和實(shí)際應(yīng)用中的結(jié)果就越一致，更加利于控制，在設(shè)計(jì)階段便可以對(duì)不可控的振動(dòng)進(jìn)行有效的改善和控制，十分有利于提高土木建筑的抗震性能。

1.3土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性原則

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還要遵循的一條基本原則就是構(gòu)件布置的規(guī)則性，一方面可以緩解振動(dòng)給土木建筑造成的破壞;另一方面規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置有利于保證土木建筑外觀的美觀，保證土木建筑藝術(shù)方面的視覺效果。因?yàn)樵诘卣鸢l(fā)生之時(shí)，勻稱規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，在受到應(yīng)力變化的時(shí)候，變形和振動(dòng)也是一直的，受力均勻往往不會(huì)造突變。如果構(gòu)件布置不規(guī)則，結(jié)構(gòu)整體不勻稱，受到外力的時(shí)候，應(yīng)力傳導(dǎo)會(huì)不對(duì)稱，不均勻，局部變會(huì)出現(xiàn)偏差。但是基于土木建筑設(shè)計(jì)的不確定性，在對(duì)于外觀不規(guī)則的土木建筑方案，可以通過設(shè)計(jì)抗震縫，將其分切成各個(gè)規(guī)則的單元，從而保證每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)規(guī)則，保證整體的抗震性能。

2土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1完善建筑立面、結(jié)構(gòu)豎向布置抗震設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)體系的外形設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)剛度的變化均會(huì)使樓層發(fā)生較為嚴(yán)重的變形，主體結(jié)構(gòu)豎向布置的過程中也需要注意多方面的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度自下而上逐漸減小。為有效規(guī)避軟弱層，應(yīng)采取有效的措施避免上下層剛度發(fā)生突變?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的樓層與相鄰上層的側(cè)向剛度比應(yīng)在0.7以上，與相鄰三層的平均側(cè)向剛度比需在0.8以上。在框剪結(jié)構(gòu)中，樓層與相鄰上層的剛度比在0.9以上，底層嵌固層的剛度比在1.5以上。結(jié)構(gòu)中需盡量規(guī)避軟弱層，層間受剪承載力應(yīng)在上一層的8成以上。結(jié)構(gòu)上部樓層的收縮部分到室外地面的高度與房屋高度的比值若超過0.2，則上部樓層收進(jìn)后的尺寸要為下部樓層水平尺寸的75%，上部樓層的尺寸不得超過下部外挑水平尺寸的110%，規(guī)定外挑尺寸在4m以內(nèi)。樓層的重力需沿高度均勻分布，上部樓層的重力應(yīng)在下部樓層的1.5倍以內(nèi)。

2.2重視對(duì)施工場(chǎng)地的選擇

首先就是要積極的進(jìn)行建筑場(chǎng)地的事實(shí)選取，選擇比較平坦的區(qū)域和場(chǎng)地進(jìn)行施工操作。平坦的地方能夠更好的塑造出堅(jiān)固抗震的工程項(xiàng)目。第二點(diǎn)就是要選擇開闊的視野和場(chǎng)地，開闊的視野能夠?qū)⒔ㄖ氖┕ぷ兊母拥姆奖悖瑫r(shí)開闊場(chǎng)地能夠更好的將抗震的性能提升到最高。第三點(diǎn)就是要調(diào)選出良好的密度和質(zhì)地的土壤地區(qū)，密度的強(qiáng)度能夠更好的保護(hù)好抗震的性能和加強(qiáng)抵抗抗震的能力，硬度的良好選擇也是選擇施建工程的重要的指標(biāo)，因?yàn)槠淠軌蚋玫谋Ｕ虾檬┕ろ?xiàng)目不被地震所割裂。最后一點(diǎn)就是千萬不能將土木工程建立在地震的斷裂帶上，地震的斷裂帶會(huì)很大程度上影響項(xiàng)目的施工，同時(shí)施工質(zhì)量得不到良好的保障，處在地震的頻發(fā)地帶，就要更加加強(qiáng)其抗震的能力，最好防范措施，以上都會(huì)多多少少造成不必要的浪費(fèi)。

2.3加固設(shè)計(jì)分析

第一點(diǎn)，如果土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一些問題，設(shè)計(jì)人員可以適時(shí)的增加構(gòu)件的數(shù)量，并使土木工程的總體強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，進(jìn)而提升建筑的總體控制能力;第二點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將建筑承載性不斷加強(qiáng)，通過這樣的方式將土木工程的抗震性能不斷提高。設(shè)計(jì)人員可以擴(kuò)增建筑物原截面，進(jìn)而加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)固性。除此之外，如果建筑物的總體結(jié)構(gòu)與土木工程的抗震標(biāo)準(zhǔn)不符，設(shè)計(jì)人員可以針對(duì)具體情況調(diào)整建筑的總體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分散地震作用力的效果，減輕地震災(zāi)害可能對(duì)建筑物造成的破壞。設(shè)計(jì)人員在建筑物加固的過程中可以使用疊層橡膠支座來實(shí)現(xiàn)，

2.4對(duì)參數(shù)考慮周全

部分復(fù)雜的工程項(xiàng)目在展開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)期，要考慮比較多的參數(shù)。這部分參數(shù)的安全性將直接對(duì)總體土木工程質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中要避免產(chǎn)生多個(gè)參數(shù)質(zhì)量累計(jì)的現(xiàn)象。只有嚴(yán)密的對(duì)這部分參數(shù)進(jìn)行計(jì)算才可以把安全事故出現(xiàn)率降到最小。比如：針對(duì)鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要充分考慮到截面形狀、用量、尺寸等參數(shù)，如果不能全面進(jìn)行考慮，那么所設(shè)計(jì)出來的方案將會(huì)存在很大差異。因而一定要滿足強(qiáng)度與構(gòu)造的對(duì)應(yīng)條件。全方位的考慮才可以提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美觀程度，解決經(jīng)濟(jì)問題。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中所涉及到的高寬比限值必須要做到精準(zhǔn)。

2.5土木工程運(yùn)用新型材料

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中利用新型材料，提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，科技已經(jīng)開始進(jìn)入到生活的各個(gè)方面。土木工程方面也開始涌現(xiàn)出許多新興的材料，并且廣泛的應(yīng)用到土木工程施工當(dāng)中，進(jìn)而推進(jìn)國家土木工程建筑的發(fā)展。比如在土木工程當(dāng)中利用纖維復(fù)合的材料，具有很大的優(yōu)勢(shì)，減少材料成本，提高土木建筑質(zhì)量，提高安全性。

結(jié)束語

總而言之，防震工作確實(shí)是目前最為重