摘 要：近年来，地震灾害在我国发生的频率越来越高，多年前的汶川地震、青海玉树地震的生灵涂炭和一幕幕悲剧到现在我们还历历在目。因此要不断提供建筑质量，首先要提高土木工程结构设计水平，更加要重视加强对于抗震设计的研究能力。基于此，本文提出了土木工程结构抗震设计原则，总结了提高设计水平的具体途径，希望能为土木工程建设者提供参考。
关键词：土木工程；结构设计；抗震设计
抗震问题一直是工程建设与设计过程重要的研究部分，为了不断提高土木工程结构设计水平，本文以抗震设计为研究，积极对其进行了实践与创新探索，具体分析如下。
1 土木工程结构抗震设计原则
1.1 结构设计的合理性与简练性
为了确保设计的工程达到标准的抗震效果，进行结构设计时，土木工程专业需要遵循抗震原理，使整体的结构更加坚固。首先，对于抗震设计，土木工程人员需要清楚整体的设计结构，并根据实际的使用需求和建筑需求明确设计方案和规则，确保整体的结构具有精准的力学承载效果，避免单一位置承载力过大而出现问题。通过精准的计算和分析，使各个位置的抗震设计达到预期的标准。其次，土木工程结构的设计要简练，为了降低地震造成的危害，土木工程设计人员要按照结构建造流程进行方案设定，并在建造的过程中做出相应的指导。所以，为了达到完美的土木工程建筑结构，也为了提高抗震效果，设计流程要尽量趋于简单化和精细化，在确保各位置受力均匀的同时，给出明确的建造方法和材料配比。同时为了使整体的建筑更加合理，当发生地震时，建筑物本身要具备更好的抗震能力，避免对内部物体造成二次破坏。
1.2 整体结构设计的合理性
土木工程结构设计中，要确保各阶段的能够完美衔接，使各基础部分的设计流程更加精简。建造部门要按照建筑要求完成建筑方案，按照设计流程进行建筑时，避免使用强度或刚度不足的建筑材料，同时要对整体建筑流程进行监管，做到各零部件连接紧密，提高整体结构的稳定性。建筑主体方案设计以保证各零部件牢靠为目的，在连接的同时提高连接精度。另外，土木工程结构设计中要对整体的建筑有明确的布局和规划，各建筑区域要按照原则进行施工，为了提高整体建筑结构的立体感和实用性，土木工程结构设计既要满足内部的刚度需求，又要结合外形，使建筑拥有更好的侧向抗震能力，以更好的应对外力变化。土木工程重点关注中心的结构设计，只要中心的设计合理，就可以达到提高整体工程结构抗震性能的效果。
2 土木工程结构设计中的抗震研究
2.1 使用特殊的防震材料
通过对不同区域的地震强度和地震范围进行测试得知，当地震来临时，土木工程结构的抗震效果与建筑本身的材料有直接关联，所以为了整体提高土木工程结构的抗震性能，在进行结构建造时，首先要选择具有良好抗震能力的材料。之后在对抗震材料进行使用前，要打好地基，提高基础建筑的稳定，降低因地震而造成的损坏风险。对于比较小型的地震，只要保证底层建筑的粘土和砂子混合比例适中，就可以提前对地震进行缓冲，对地震能量进行释放。随着科学技术的不断发展和进步，也随着建筑领域技术的不断提高，建筑团队通常采取新型的处理方法，使原有的建筑具有更高的抗震性能。比如：在地基材料中添加一定浓度的沥青，当这种材料与砂子和粘土充分混合后，能够起到更高的减震效果。同时，在进行墙体建筑材料选择时，尽量使用高密度轻型建筑材料。这种材料可以减轻因地震能量造成的晃动幅度，又可以避免因地震造成破坏而导致的二次伤害问题。
2.2 在建筑物的节点处设置隔震装置
土木工程结构节点要填充隔震材料，以降低因地震造成的危害。
当发生地震时，巨大的地震能量会使上层物体产生波动，当这些能量传道建筑物底部时，会造成建筑物一定程度的震动或倾斜，如果此时在建筑底部关键节点设定隔震装置，就能够第一时间减缓地震能量的释放，使上层建筑晃动幅度降低，因此保证上层建筑以及人员的安全。节点位置选择需要注意，由于建筑位置具有一定的结构要求，所以对设置的隔震装置有一定的限制，安装的隔振装置一定要设置在建筑物的底层位置，才能达到预期的减缓冲击的效果。如果装到上层位置，那么其避震效果必然不会很明显，这是土木工程结构设计中绝不允许出现的错误。根据建筑物的实际组成，选择合适的隔震材料，通常以橡胶垫或多种材料混合达到隔震效果。根据隔震方法的不同，可以将其分为摩擦隔震、粘性隔震和设置底部支座隔震几种类型。根据实际的测试结果，在建筑底部设置隔震支座，能够最大限度减缓地震能量造成的冲击，并且其本身的恢复能力较强，吸收地震能量以后自身的材质也不会出现明显的损坏，可以长期循环使用。
2.3 均匀竖向设计
土木工程抗震设计中，通过合理的竖向结构设计，保证利用整体性提高抗震效果。竖向抗震设计中，要先对横隔层进行精准的设计。按照建造比例要求，精准把控横隔层的竖向尺寸，确保各个位置的数量尺寸均匀，符合标准以后才能进行竖向结构设计。还有，利用专业的仪器对竖向结构模型进行受力检测，了解设计方案的竖向结构数据值，进而对设计方案的精准性进行判断。另外，对于竖向结构的受力点问题，要着重关注开设洞口的受力情况，当开设洞口能够均匀承受外界压力，则证明这种设计符合建筑的设计标准，达到了提高土木工程结构强度和刚度的目的。为了避免因土木工程施工阶段出现问题，建筑工程要给出明确的建筑标准和方案，以提高土木工程结构的抗冲击能力和刚度为目的，对建造流程进行监控。最后，为最大限度提高土木工程结构的延展性与刚性，竖向结构的支柱要符合建筑规格，同时具有良好的延展性。在进行墙体建造时，各位置的墙柱要分布均匀，同时预留一定宽度的防震缝。
2.4 建筑结构平立面体形的确定
土木工程抗震结构设计中，要有精准的平立面结构布局，按照抗震规范要求，给出建造方案。针对建筑物的抗震能力情况，土木工程结构设计部门要按照结构要求进行准确的计算，充分掌握结构内部的平立面布局，并按照使用功能进行合理的设计。建筑时各建造位置要做到对称，使各楼层之间的平面度变化趋于一致。之后，考虑建筑物的竖向凹凸位置，为提高建筑竖向的刚度，提高竖向结构的抗震性能，要对平立面的整体布局有精准的把控，同时做到建筑物的各位置都可以均匀受力。对于复杂的建筑结构，提前预留一定宽度的抗震缝十分必要。抗震缝通常选择在结构容易发现变形的区域，当发生地震时，这些区域可以首先对建筑物的能量进行缓冲，进而避免建筑物发生严重的毁坏。
2.5 基础结构优化设计合理运用多道防线的设计
从建造标准和建造要求上分析，土木工程结构设计关乎建筑物的整体质量。土木工程结构设计要按照建筑物的使用要求和功能要求，进行精准的区域划分，保证各区域的结构得到优化，同时全面掌握建筑位置的地质状况，了解桩基的优化程度，进而做出精准的调整。建造时要保证各区域的节点趋于平衡，同时建造结构达到一个良好的平衡点，使各位置的建造强度和刚度趋于稳定。在进行墙体结构设计中，可以根据墙体的具体使用状况进行受力分析，将实际的力学变化状况控制在合理范围内，提高墙体的竖向抗震性能。如果因地震而出现房屋倾斜或裂缝的情况，则证明这个建筑没有提前做好相应的抗震预防工作。根据土木工程结构抗震性能的设计要求，建筑物需要拥有多道防线，用以应付地震造成的威胁。只要给出精准的多道防线设计，就可以逐步对地震能量进行缓冲，最大限度保证建筑物的使用安全性，避免对人民的生命财产安全造成威胁。
3 结束语
综上所述，通过结合实际，本文有效的总结了土木工程建设过程如何进行对其抗震结构进行设计，希望通过进一步阐述，能够有效的提高土木工程抗震设计水平，从而为土木工程建设工作可持续发展提供有效保证。
参考文献
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