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摘要：抗震性能对土木工程结构而言意义重大，抗震性能决定了建筑项目的总体性能及其使用寿命。在土木工程结构设计中要遵守合理、科学的准则，在确保其性能的同时尽量做到美观、简洁，并注重场地、防震材料等选择，以抗震等级为参考，全方位提升抗震能力。
关键词：土木工程；结构设计；抗震研究
1导言
在土木工程中，土木工程结构设计占据着至关重要的地位。在结构设计过程中要考虑到设计的安全性和经济性，土木工程结构设计必须有效满足建设项目的要求。土木工程结构设计的安全性和经济性直接影响着整个工程的经济效益和社会效益。土木工程结构设计最重要的是要保证结构设计符合建筑标准，土木工程师需要按照结构设计的要求来确保整个工程的质量。
2土木工程建筑结构设计优化方式探究
2.1土木工程建筑结构优化设计模型分析
2.1.1设计变量选择
社会发展越来越快，人们对房屋使用要求不断提高，提高房屋设计质量不仅能够满足人们的使用要求，还能够大幅度增加其使用价值，包括美学价值、经济价值以及社会价值。与此同时，加强建筑结构的优化设计，还能够全面降低建筑投资成本，节约施工材料，同时又能对建筑周围的环境给予保护，为用户打造出一个优质的居住环境和工作环境。对建筑结构的设计进行优化，就是在原始设计方案的基础上改进与完善房屋结构设计以及设计变量的合理化选择，良好的设计变量选择使房屋建筑模型更为融洽，其房屋剩余空间资源得到充分利用，进一步满足人们对房屋的实际使用需求，保障房屋建筑结构设计体系的合理和安全。
2.1.2设计约束条件
建筑模型设计的目的是提高并且稳定房屋的质量。因此，模型设计的前提必须要有设计的约束条件。结构上的约束是指将可能的操作方法限在一定的范围内。结构约束的价值在于房屋的内部特性决定了房屋质量的好坏，有了这些约束条件，整个房屋才具有可靠的稳定性和耐久性。
2.2土木工程建筑结构优化计算方案分析
结构设计优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。
3土木工程结构抗震设计要点
3.1挑选适合的土木工程建设场地
为了保障土木工程建筑抗震性，在施工之前应严格筛选取用适当的场地，进行实地勘探考察，全面了解地形、地貌、地质等情况，防止建筑施工场地有断裂地层、凹陷地层等情况的发生。若无法避开这些位置，则需要有关工作人员相互配合，对地基进行加固，确保建筑物的抗震性能。土木工程地基场地的选择最为关键的一点，是要全面分析工程所在地的地质情况、地震历史、地震活跃度，了解这一地区的地震发生相关特征，通过这些详细的地质资料来合理地设计抗震设计等级，使建筑物能够具有与当地地震情况相一致的地震破坏承受能力。设计人员应考量并选取对建筑基础结构有利的地基场条件，这对于建筑物的承载力有决定性作用。但在地基场存在其他客观因素时需综合考量，此时首先要进行地基加固。具备有利条件的地基场通常有如下特征：地基土密度较高、岩石丰富。
3.2选用高性能防震材料
在挑选防震材料时，不可一味看重经济成本，而应将重心放于抗震性上，选用高性能材料。在施工前，要展开高效的质量检测，保证材料性能和施工要求吻合。在对地基处理时，以往的方法是在地基底部填上一层粘土，以削减地震带来的不利影响，后来有关人员进行了改进，用沥青取代粘土，使抗震性大大提高。在建筑物围栏、墙体设计上可选用材质偏轻的材料。在选择材料时要以质量、安全为重，再展开轻量化筛选，从而获得最好的抗震设计实效。
3.3建筑平面抗震的设计
匀称均衡是建筑平面规划设计的准则，便于展现建筑物各大空间功能。倘若建筑墙体、钢构件不匀称，则地震引发时建筑架构受力就会失衡，从而招致变形，使建筑物局部或整体受损。同时，单个房间设计和平面组合设计也不容忽视。单个房间平面设计要明确每个房间的面积、门窗位置等。平面组合设计方式较多，可以采用集中式，也可以采用单元式，具体要看施工实况。比如单元式中，在运用好垂直交通的前提下实现每个使用空间的高效结合，通常商住楼、高层办公楼选用这种设计较多。将竖向交通设立在平面之内，来提升建筑结构的总体刚度、抗扭转力等，若竖向中心位于平面之外，则尽量不要在转角位置开设门窗，以防引发转角效应。
3.4将抗震等级作为依据
抗震等级可以很好地彰显抗震性能，设计人员在进行土木工程结构设计时要考量抗震等级这一因素，展开不同的界定和划分，来降低施工资源的消耗度。比如对墙、梁加以处理，实现建筑总体的防护诉求。在施工设计时要加强混凝土的抵抗力度、承载力度、延展性能。每个节点架构的设计人员都应注重并加强同一层柱的作用力，此外，柱端和梁间要拥有很好的塑胶性，从整体架构上提高工程抗震性。
3.5加大抗震防线设计力度
抗震防线设计是为了在出现地震时增加住户的逃生几率，将住户生命和财产受损度降至最低。不同的土木工程构造，抗震防线设计是存有较大差异的。设计人员应按照具体施工状况予以规划布置，挑选合适的场地、部件，确保抗震防线设计达到最优，并选用最佳抗震材料以确保防线的优质性。抗震防线设计应参考以下原则：（1）若在土木工程结构设计过程中出现问题，一般情况多为稳定性问题，则可以增加构件数量，使其具有较强的总体强度，保证建筑总体控制能力；（2）不论任何时候，强化建筑承载力，提高建筑物抗震性能，都是设计人员考虑的重要问题。在设计过程中，针对稳定性问题，可以通过扩增建筑物原截面来达到更好的效果；在抗震设计方面，可以通过调整建筑的总体结构，分散地震作用力，降低地震破坏力。除此之外，加固建筑物可以使用叠层橡胶支座。
3.6更新抗震设计理念
良好的设计理念是顺利施工的前提，也是抗震设计的基础条件。在良好的设计理念引导下，设计人员选择最优设计方案，保障设计思路与核算流程清晰无误，使构件等设计科学合理。为此应对设计人员进行培训，增强其实践能力，创新和完善他们的设计理念，不断提高抗震设计水准。
3.7完善抗震设计方案
抗震设计方案是依据现实状况订立的施工流程、步骤，是展开施工的参考，完善抗震设计方案要从内容入手，健全细节问题，例如建筑结构中偏薄弱的地方、具体指名要加强抗震处理的步骤、地基处理的抗震设防举措等。在施工中如果发生其他状况，要第一时间将设计方案进行调整和优化，推动施工的改进。
4结语
随着我国经济的高速发展，建筑工程为大众工作、学习、生活创建了良好的场所。为了最大化保障人们的人身财产安全，必须要注重土木工程的安全稳妥性，降低地震所造成的灾害影响是迫切要务。
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