土木工程抗震設計精選(九篇)
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第1篇：土木工程抗震設計范文
【關鍵詞】土木工程；結構設計；抗震
前言：
在地震發生的過程中，產生的沖擊波會對建筑物的各部分結構產生一定程度的破壞作用。因此，隨著科學技術水平的不斷發展，土木工程結構設計中的抗震性已逐漸成為工程質量的評價標準之一。在土木工程施工前，需要收集大量地震災害的數據并對其進行統計與分析，從而提升抗震計算的精確度與準確度。
一、影響土木工程結構的抗震性能的因素
在土木工程的施工設計中，抗震性已逐漸被重視起來。想要提升建筑工程的整體抗震性能，需要先對影響土木工程結構的抗震性因素進行了解和分析，才能提出針對性的解決措施。現階段，影響抗震性的因素主要包括以下幾個方面：
1.土木工程建設的場地選擇
施工場地的選擇是影響土木工程抗震性最直接的影響因素，也就是說，想要提升建筑物的抗震性，首先就需要選擇一個良好的施工場地。在場地的選擇上需要注意以下幾點：一是場地中的地基狀況。地基一定要保持一個平穩的狀態，才能在發生地震時，避免由于地基不穩而導致的工程結構在地震中遭到破壞的現象。二是地勢要平坦開闊。只有選擇這樣的地形，才能有效避免滑坡、斷層等地質破壞現象，能夠很好地確保地基的穩固性，從而達到提高抗震性能的作用。
2.材料的選用以及機構體系的設計
在實施方案的制定過程中，需要通過選擇合適的結構體系和材料，來達到提升整體結構穩定性的效果。當前，土木工程施工中鋼筋混凝土的結構形式已被廣泛使用，但由于鋼筋混凝土結構存在易彎曲、易側移等缺點，在實際的施工中應該準確規劃其使用的部位，避免由于其變形而導致整體建筑結構的抗震能力有所下降。此外，可以采用鋼管混凝土、鋼結構等，降低柱體斷面的尺寸，從而優化整體的建筑結構。
3.合理控制土木工程結構的高度
對于土木工程來說，無論哪種建筑都應該適當地控制其結構的高度，這對建筑的抗震性具有非常重要的作用。從實際角度出發，在地震中結構物的高度與其受破壞情況成正比，也就是說，想要保證結構物在地震中受到較小的破壞力，則需要其自身的高度不能過高。相反，結構物過高時，由于其穩定性不足以抵抗地震的沖擊力，很容易導致結構物的變形，造成嚴重的破壞后果。因此，在結構設計中要充分考慮到結構物的高度，并根據施工現場及環境的基本情況，設定合理的高度，以充分保證建筑物本身的抗震能力。
二、土木工程結構設計時抗震設計的具體措施
地震的破壞性是非常大的，但是隨著地震次數的增多，人們對其研究的水平也逐漸提升。在土木工程建筑結構設計的過程中應該根據地震的形態，制定出可以靈活運用的設計方案，從而有效提升建筑物的抗震性，在整體設計上需要遵循以下幾方面的要求：
1.重視場地及材料的選擇工作
在進行土木工程結構設計之前，需要對施工場地進行嚴格的勘測和調查，對施工場地的地質情況、地形情況等進行全面的掌握，并在此基礎上確定好抗震場地。并要避免凹陷、斷層、滑坡等危險地段，對于實在避免不了的地段，要提升建筑結構的抗震性能，以此來滿足施工的要求。在工程材料的選擇上也要考慮到抗震性的要求，需要根據各種材料的參數對材料自身的抗震性及變異性能進行有效的研究與分析。要充分保證工程材料的獨立特行，在其中某些材料存在問題或不能正常工作時，并不會對其他材料起到反作用，影響其他材料的穩定性，并且在整個建筑工程中要避免出現過度依賴某一構件的現象，以保證在某一構件失效時，并不影響建筑的整體質量。在土木工程結構體系的確立過程中，應該先明確好計算的簡圖，要保證其具有良好的承載能力、抗變形能力及消耗地震能量的能力等。在施工的過程中，以鋼筋混凝土結構為基礎，在此基礎上需要保證整體結構的強度與剛度，對于容易發生問題或事故的薄弱環節進行必要的加固處理，以此來提升建筑結構的抗震性能。
2.均勻地進行豎向設計
在結構設計的過程中，需要對建筑的橫隔層及其上下結構比例的豎向收進尺寸有所把握，在此基礎之上，對豎向受力進行具體的分析，以保證分隔層的稱重均能達到標準。此外，在開設洞口時要保證其整齊性，從而增加整體結構的剛度與強度，確保整體結構不會由于突然受到外力的作用而發生扭曲的現象。同時，要保證同一層的支柱與其他連接結構的剛性保持一致。使整體的剛度趨于平衡狀態，增加結構的延性，可以有效地吸收和散發部分地震能量。在設置填充墻的過程中，需要將墻與柱分割開來，并在不影響建筑的整體受力情況下，可以通過設置防震縫的形式保證防震結構的質量。
3.進行合理有效的整體設計及和規劃
在土木工程整體的設計上，要保證柱體、隔板、樓蓋等連接部位的抗力和剛度，應當將所有的部件緊密連接在一起，無論是水平方向還是豎直方向，都應該增強其協同度，從而提升整體結構的抗震性與穩定性。此外，良好的結構規劃能夠確保建筑結構具有對稱的整體布局，這種對稱性包括外形的對稱和立體剛度的對稱，從而有效提升建筑的抗側力。同時，只有保證好質量的對稱，才能使建筑能夠很好地避免重心偏離，從而提升其均衡抵抗外力的能力。
4.需要簡練的形狀
對于建筑物的抗震設計應該保持一種簡練的形狀。首先，建筑結構的簡練設計可以使各項結構都清晰可見，從而很容易對各結構的受力情況進行分析，能夠有效提升建筑物結構設計的精準性。其次，建筑物結構設計上減少了工程內部的薄弱環節，有效減少地震對建筑物的破壞作用，從而提高了整體建筑的抗震能力。
5.增強梁柱節點的抗震性能
在整體的結構設計上，要確保結構的均勻性，建筑中的每一個構建都應有一定的延性及抗剪性，并合理選用塑性的變形結構，以此來提升建筑結構的穩定性。對于梁柱節點的抗震設計要提高重視，與此同時也要充分保障好鋼筋結構的抗震性、延性和承載能力。在實際操作中，需要按照“強柱弱梁、強節點弱構建、強剪弱彎”等原則進行設計，對梁柱的截面及軸壓比進行有效的控制，從而提升各節點的抗震能力。
6.設置多道抗震防線
抗震防線的設置可以有效減少地震對土木工程結構的沖擊力，是提升整個結構抗震性至關重要的環節之一。多道防線之所以能夠很好地起到抗震的效果，主要是因為在地震的過程中，延性較好的構件首先發揮其抗震作用，雖然其它構件也有一定的抗震能力，但是發揮的作用相對較小，所以在第一道防線的設計中，需要保證好各構件的延性及質量，在此基礎之上，設置多道防線使地震波在傳達到建筑結構之前已被消除，從而提升抗震性能。
結束語：
土木工程的抗震性設計主要是為了減少由地震災害所引起的房屋倒塌、建筑物被破壞等現象。在實際的抗震設計中既要結合施工場地的地質、地形情況，還要考慮到設備、材料等一系列外界因素，是一項非常困難且繁瑣的工作。雖然現階段土木結構的設計工作仍存在很多問題，但是隨著科學技術的不斷加快及人們對抗震性能關注度的提升，終會促使抗震設計工作發揮其自身的價值，從而有效提升建筑的整體抗震性。
參考文獻：
[1]唐忻忻.關于土木工程結構設計中存在的問題與對策[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（8）：2586-2586.
[2]喬新磊，蘆博.探討土木工程結構設計中的抗震研究[J].建筑工程技術與設計，2015，（9）：624-624.
第2篇：土木工程抗震設計范文
關鍵詞：土木工程；結構；抗震技術
中圖分類號： E271 文獻標識碼： A
引言
近幾年，全球各地各種自然災害的發生率明顯提高，其中地震對居民生活以及城市經濟發展具有極大的破壞作用，因此，在進行土木工程施工時，施工人員應該充分考慮地震對施工的影響，針對建筑施工的實際狀況，設計合理的抗震結構。
一、土木工程抗震設計的概述
建筑的抗震設計對于國家財產的保護，人民生命安全都有著極其重要的意義，當地震來臨時，建筑抗震設計不僅僅能夠保護人們的生命安全，還保護了國家財產，為國家經濟建設做出了貢獻。所以建筑抗震設計是建筑設計中極其重要的內容。但是，由于地震等災害的發生具有不確定性，隨時性，破壞性等的特點。土建工程的抗震結構設計對于整體的工程質量以及使用者的人身安全都有及其重要的作用。土木建筑結構的抗震設計是屬于結構設計中的概念設計，能夠在概念設計中清晰的表達。為了更好的做好土木建筑結構的抗震設計，在設計之前需要精確的掌控災害能量的最大輸入，結構體系，土木建筑結構的類型，剛度分布等相關問題。這樣就可以從根本上消除土木工程建筑結構抗震結構中的薄弱環節。
二、土木工程結構中影響抗震設計的因素分析
在實際施工過程中，土木工程受諸多因素影響其抗震能力有較大的波動掌握土木工程抗震技術的前提是明確土木工程影響抗震能力的因素，筆者對影響因素做了以下總結：
1、地基影響因素。地基是建筑物整體質量的基礎保障，是后期各項施工順利開展的依據，如果土木工程地基選址不合理，在實際施工過程中建設工程的抗震能力將受到嚴重削弱；
2、土木工程的結構及原材料對土木工程抗震能力有直接影響，施工過程中如果土木工程結構設置不合理或者使用的原材料質量存在問題，土木工程的整體質量將受到嚴重影響，其抗震強度必將受到嚴重削弱；
3、建筑項目的高度對土木工程抗震能力有直接影響。伴隨著經濟的發展，城市高層建筑數量越來越多，國家對高層建筑的安全指標、材料特性以及力學模型等提出了更高要求，以上因素如果不符合施工要求遇到地震危害后將產生嚴重的后果；
4、抗震預防影響因素。在實際施工過程中各建設項目必須針對建筑物抗震性能編制合適的預防措施，為提高土木工程使用壽命提供技術保障。
三、深化土木工程抗震設計的對策
1、合理選擇地基場地
合理選擇地基場地是促進我國土木工程抗震技術發展的基礎保障。在實際施工過程中，設計人員應該結合實際施工狀況選擇合理的施工場地，施工人員必須深入施工現場，了解土木工程所在地的地質狀況，明確該地段的地震活躍狀況，結合當地實際地震發生情況對可能出現地震區域進行分析，研究人員還應該準確地評定該區域一旦發生地震后地震的等級以及毀壞程度等。選址過程中，應該盡量少選擇不利于施工的場地，如果建設項目中必然存在施工困難的區域，施工人員應該對該區域的地質加工加固，經過篩選后的地基應該處在密度較高或者巖石較多的基土位置，從根本上提高建筑物的抗震能力。
2、關注建筑結構的規則特性
實際施工中，為提高土木工程的抗震能力，施工人員還應該更高度關注建筑結構的規則特性。土木工程結構設計人員應該盡量選擇最簡單的抗側力結構，與此同時確保結構的規律特性，在實際施工過程中，在合理分布建筑物承載能力的同時，還能提高建筑物的穩定性和牢固性。如果土木工程的結構不規則，施工時鋼心和建筑物結構會出現嚴重的交錯現象，一旦發生地震建筑物架構將出現嚴重偏離，整體強度降低后土木工程的穩定性也隨之降低。因此，設計人員應該關注建筑結構的規則特性，減少因建筑結構不規則引發的地震災害。
3、合理選擇建筑結構原材料
合理選擇建筑結構原材料是提高建筑物整體質量的基礎保障。鋼筋材料在土木工程施工中使用范圍非常廣，鋼筋材料的質量直接決定建筑物的整體抗震能力。因此，施工人員應該結合建筑施工的實際狀況，選擇合適的材料，在考慮鋼筋韌性的同時還應該充分考慮鋼筋的受力方向與豎直方向。在選取土木工程施工中使用其他材料時，施工人員在考慮材料抗震性能的同時還應該注重成本控制，從根本上為土木工程的發展提供動力。
4、合理設計隔震及消能減震項目
地震常發帶對土木工程的抗震能力要求非常高，土木工程不僅要具備基本的抗震能力還應該具有隔震和消能減震的作用。因此，土木工程研究人員應該在選址期間確保地基的密實性和穩定性，從根本上降低地震對建筑物整體質量的影響。另外，研究人員還應該結合建筑物自身存在差異，明確各建筑物的隔震系數，選擇合適的隔震支座，提高建筑物的抗震性能。最后，研究人員還應該設計合適的隔震和抗震構建，明確建筑用材的延性，減小地震對建筑物的破壞。
5、加固設計
5.1如果土木工程的結構設計存在問題，設計人員應該及時增加構建的數量，以增強土木工程整體強度為依據，提高建筑物的整體抗震性能。
5.2設計人員應該通過增強建筑物承載性的方法提高土木工程的抗震能力，在擴大建筑物原截面的同時，增加構建提高建筑物的穩固性。
5.3如果建筑物的整體結構不符合土木工程抗震標準，設計人員應該及時調整建筑物整體結構，在分散地震力的過程中減少地震對建筑帶來的損壞。
四、土木工程結構抗震設計的未來發展
1、積極引進先進的技術
科學技術是第一生產力這句至理名言適用于任何地方，抗震的結構設計也不例外。只有擁有先進的技術才能保證抗震設計的質量和效果。應該積極借鑒國外的先進抗震技術，再結合我國的實際情況，建造出適合于我國的抗震建筑，才是我國建筑行業長久、持續、健康發展的不懈原動力。
2、不斷培養抗震結構設計的專業人才
我國長久以來的應試教育體制在一定程度上扼殺了人才的創新能力。現階段我國正大力提倡素質教育，但我國人口多決定了這并不是一蹴而就的事，需要有一個時間上的過渡階段，需要人們的不懈努力才能完成。為實現素質教育，培養抗震結構設計專業型人才，應該在各個大專院校的課程中設置抗震結構設計的專業，教師在傳授理論知識的同時，不能忽視學生的實踐能力，組織建筑領域抗震設計比賽，最大限度地調動學生們的學習積極性和主觀能動性，使其充分發揮聰明才智，不斷鼓勵他們，使他們不斷研究探索，最終成為既有理論基礎又具備實踐能力的真正意義上的專業型的人才，為我國建筑的抗震結構貢獻更多的力量。
3、完善相應的法律法規
法律法規是監督和約束建筑人員工作規范的行為準則。只有建立了一定的法律法規，才能使建筑設計和施工人員時刻擺正自己的位置，工作上做到認真負責，保質保量的完成工作。法律法規一方面是專業問題有效藍本和依據，很多專業問題可以從中找到明確的答案，使施工人員有章可循。另一方面的作用是有法可依。特別是有些施工人員沒有按照既定的操作流程進行工作，或有的施工人員違背職業道德，相應的法律法規對此都有明確的懲罰措施，這不僅可以對犯錯人進行了有力的懲罰，更為深廣的作用是警示他人，警鐘長鳴，規范人的行為。
結束語
總之，土木工程結構中抗震技術對提高建筑物整體質量、增加建筑物使用壽命有直接作用。土木工程建設者應該在明確影響土木工程抗震能力的因素的前提下，從合理選擇地基場地、關注土木結構的規則特性以及合理設計隔震及消能減震項目等方面著手，全面提高建筑物的抗震能力。
參考文獻
[1]周朝霞.土木工程結構中的抗震技術發展[J].中國新技術新產品.2013（08）：168.
[2]李惠安.可持續土木工程結構的若干科學問題與實現技術途徑[J].防災減災工程學報，2012（21）：77.
第3篇：土木工程抗震設計范文
關鍵詞：砌體 ；結構；地震；設計；未來
中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A
引言：
砌體的結構在我國有著悠久的歷史，秦磚漢瓦和萬里長城都是我們引以為豪的象征。砌體結構的材料有極強地方性，且取材容易、加工簡單，砌筑工藝也易掌握，經過長時間改進與發展，形成具有地方特色傳統制作方式、砌筑方法。據統計，在全國墻體材料中，以砌體為承重或非承重（填充、圍護）材料大約占到85%左右，因而，砌體材料在另一方面也是我國主要墻體材料。
一、砌體介紹
多層砌體房屋是我國民用建筑中數量最多，分布最廣的一種類型。今后相當一段時期，雖框架，剪力墻及其他結構迅猛發展，不過由于我國經濟發展水平和人口環境等現實情況，多層砌體房屋仍是多數城鎮民用建筑的主要結構形式，經濟不發達地區更是如此。但這類房屋建筑，因為由脆性材料粘土磚及砂漿砌筑成，若未合理抗震設計，其抗震性能一般是較差的。
（一）土木工程歷史
中國土木工程歷史
上古時期，中國古人類在野處穴居，為避免野獸侵襲，有巢氏（中國傳說中巢居的發明者），教古人離開天然巖洞并構木為巢，居樹上。古代土木工程多用土、石、木材料筑造，建造技術、藝術造型達到極高成就。如長城、趙州橋和都江堰等都是具代表性的我國古代土木工程杰作。
世界土木工程的發展歷史
在歐洲，約8000年前就已開始用曬干的磚；鑿琢自然石采用，大約5000～6000年前；談到建筑中采用的磚，亦有3000年歷史。世界古代偉大的建筑，以公認七大奇跡最引人注目，它們也都建于公元前600年～公元前200年，且均是石材建造，大都用于宗教、軍事、航海。而且都建于當時經濟科技極發達地區，這說明土木工程的發展與經濟繁榮科技進步密不可分。
（二）土木工程現狀
隨著在19世紀中葉鋼材、混凝土在土木工程中的使用，及20世紀20年代的后期預應力混凝土制造成功，造摩天大樓、大跨度建筑及跨海峽1000m以上大橋成為可能。目前，世界上最高的建筑是中國臺北101大廈，總高度508m。在近代體育事業蓬勃發展，使大跨度房屋在世界各地亦如雨后春筍般地涌現。
二、震害分析
（一）震害調查 歷次的震害表明，多層混合結構的房屋最易受地震破壞，1976年唐山地震，一千余棟多層砌體的房屋中，倒塌率70％～90％；1991年新疆柯坪地震，1993年云南普洱地震，多層砌體房屋破壞率達75％。其中，未設防老舊建筑比縱橫墻的承重房屋破壞更急嚴重，平面形狀不規則建筑物震害比簡單體型建筑嚴重，節點構造的不合理，縱橫墻拉結的不充分，以及整體剛度差，這些都是為地震破壞之隱患。
（二）影響震害主要因素 地震造成房屋破壞，影響因數是多方面的。由于砌體結構布置形式，結構反應及動力特性的不同，抗震性能也各不同，且還與地震烈度、地基條件、建筑體型、房屋的質量、剛度、空間整體性、構造措施及施工質量等有關。
（三）結構在地震中的主要特點
地震是以波的形式，從震源向周圍傳播，通過巖土及地基，使建筑物基礎、上部結構產生不規則往復振動和激烈變形。結構在地震時的相應運動稱地震反應，包括位移、速度和加速度。同時，在結構內部發生大的內力（應力）和變形，當它們超過材料構件的各項極限值，結構就將有各種程度的破壞，如混凝土裂縫、鋼筋屈服、顯著的殘余變形、局部的破損、碎塊或構件墜落、整體結構傾斜、甚至還會倒塌等等。
（四）震害的防治對策 對于近震中的地區，可能會遭受較強水平豎向地震作用的房屋，要適當加強在房屋的上部安全度。而對于彈性方案的房屋，可盡可能使各墻段有相近安全度，在縱橫兩向和各墻段間實現“等強”設計。
（五）設計建議 規范對多層砌體房屋的地震作用，一般只是考慮水平方向，所以，在現有程序的分析時，房屋的上部結構其抗震驗算易滿足，這使工程設計人員對調整降低上部結構砌體強度等級和砂漿強度等級時節約投資。
三、土木工程的未來
地球上可居住、生活及耕種的土地有限，反過來，人口增長速度在不斷加快。因此，人類為爭取生存，土木工程未來至少應朝五個方向發展：向高空延伸、向地下發展、向海洋拓寬、向沙漠進軍、向太空邁進等。
四、結語
砌體結構不僅是一種量大和面廣的結構形式,也是一種抗震性能差的結構形式。但我們不可能徹底地淘汰、摒棄它。只有面對現實,并要孜孜不倦地深入研究,提高其抗震性能。不斷賦予砌體新內容、新理念,使砌體有更好的抗震性和安全性,這也是我們研究的目的。
參考文獻：
[1]《建筑抗震設計規范》（GH50011）.
[2]樓永林.滑移減振多層磚房的研究與試建.第二屆全國建筑振動學術會議論集・杭州.
[3]周炳章. 砌體結構抗震的新發展[J] . 建筑結構學報.北京: 中國建筑工業出版社,2002.5.
[4]砌體結構設計規范.GB50003-2002.
第4篇：土木工程抗震設計范文
關鍵詞：
結構抗震設計；教學方法；課程聯系；震害分析
中圖分類號：TU3521；G6420文獻標志碼：A文章編號：
10052909（2018）02008004
中國屬于地震多發國家，減輕地震災害、保護人民生命安全，對保障社會經濟發展和人民生活有著重要的作用，其中建筑結構抗震減震是減輕地震災害的有效技術手段。建筑結構抗震設計是土木工程學科的專業課之一，是一門建立在震害調查基礎上的理論性與實踐性很強的課程[1]，該課程對培養抗震意識、理解抗震理念、掌握抗震設計的專門人才有重要作用，目前很多學校的建筑結構抗震設計都是必修課程。
地震具有很強的不確定性、結構地震反應的非線性以及地震作用屬于動力荷載的特點，因此相對其他土木工程專業課程，結構抗震設計課程理論不夠系統、成熟，課程實際教學效果中學生對抗震設計流程不熟練、抗震設計理念掌握得不扎實，不能靈活運用抗震知識。在建筑結構抗震設計課程改革方面，哈爾濱工業大學提出在教學改革中要堅持理論與實際相結合，堅持教學、科研一體化，強化師資隊伍建設，注重互動、啟發的教學方法，建立長效考核機制的建議[2]。同濟大學提出形成以反應譜理論、概念設計為主線的教學理念，并突出結構變形能力的重要性，討論了地震震害特點、抗震設防原則、地震作用計算和概念設計及構造措施等四個方面的教學要點[3]。湖南大學提出土木工程專業應按照“大土木”的思想，將建筑結構抗震設計課程拓展為結構抗震設計課程，在教材建設、課程教學等方面做出調整和改革建議[4]。武漢大學提出合
理安排教學內容、重視理論推導、教學與規范相結合以及重視實踐教學的教學建議[5]。由此可見，突出“教、學、研”一體化，教學和科研緊密結合，課程教學和實踐教學相結合是建筑結構抗震設計課程教學的共同認識，同時應充分調動學生的主動性和積極性，以達到培養建筑抗震綜合素質型人才的教育目的[6]。
筆者在承擔該課程的教學過程中，根據本專業學生思維特點和學習情況，總結了該課程的教學過程應主要強調基本概念、基本理論以及知識體系的寬度，尤其要重視與相關課程知識體系間的銜接，使學生系統性地掌握抗震知識。
一、建筑結構抗震設計課程現狀
在土木工程專業四年制本科教學中，建筑結構抗震設計課程通常安排在第六學期或第七學期開展，一般為32學時。該課程不僅要求學生有較好的數學（微分方程、概率論）、力學（材料力學、結構力學）以及動力學（單自由度、多自由度結構動力分析）基礎，而且要求學生熟知建筑材料（砌體、混凝土、鋼材）、地基基礎、砌體結構、混凝土結構以及鋼結構等專業課程知識。如何綜合運用這些知識，理解掌握抗震設計理論和方法是課程學習的關鍵。
建筑結構抗震設計課程的教材通常包含了大量中國抗震設計規范[7]的條文、公式以及表格，條文涉及了許多調整系數和抗震構造措施，內容相對乏味且規律性不強。另外，由于建筑結構抗震設計課程與其他課程存在聯系，檢驗教學效果需要涉及很多其他課程的知識，過多的知識重復容易降低學生課堂注意力，且學生對相關知識掌握程度的差異影響課程教學效果。
總的來說，建筑結構抗震設計課程具有以下特點：理論難度較大、知識面廣、綜合性強、實踐教學少。
二、建筑結構抗震設計教學方法探索
（一）加強課程間聯系，拓展知識和能力的深度和寬度
結構抗震設計是土木工程專業本科生階段以結構動力學作為主要理論基礎的專業課，其前繼專業基礎課程有理論力學、材料力學、結構力學、混凝土結構設計原理和鋼結構基本原理及設計等，它們主要以結構的靜力分析和設計為主，與結構的動力分析有很大差別，而且在工程抗震設計實踐中仍主要采用等效靜力的設計方法。因此強調結構抗震設計課程與前繼專業基礎課程之間的聯系和區別尤為重要。
結構抗震設計的首要任務是確定地震作用，它與混凝土結構和鋼結構的設計流程完全相同，相當于結構設計的最不利荷載。反應譜理論是結構抗震設計中的核心概念，其目的就是確定結構的地震作用，同時反應譜理論又是結構動力分析和等效靜力分析的聯系紐帶（如圖1所示），是與其他課程的重要區別。因此，授課老師不僅要講清楚反應譜理論的基本概念，更要清晰闡述如何通過反應譜理論從結構動力分析轉換為等效靜力分析。
單條地震動時程記錄的反應譜曲線是通過單自由度結構動力時程分析直接得到，規范中的設計譜是通過統計大量地震動時程記錄的加速度反應譜曲線，并結合經驗進行平滑處理得到。因此通過規范中的設計譜可以近似得到單自由度結構在設計基準期內最大恢復力，將該力作為側向荷載作用到單自由度結構的質點處進行設計，即完成了結構動力分析轉換為等效靜力分析的過程。
規范中的設計譜本質上是用來預估結構在設計基準期內可能遭受的地震作用，在前繼課程混凝土結構設計原理和鋼結構基本原理及設計中，荷載匯集同樣是為了確定結構在設計基準期內的最不利荷載，其區別為恒荷載和活荷載是靜力荷載，地震作用是動力荷載。因此，荷載匯集可以作為這些課程間的橋梁和紐帶，以荷載匯集為課程間知識聯系點講授反應譜理論，一定程度上可拓展學生知識和能力的深度和寬度，加強課程間在培養學生知識、能力和素質等方面的內在聯系，將各門課程粘合成一個聯系緊密的整體。
（二）重視震害系統性分析，點面結合形成知識體系
地震給人類帶來災難的同時也給人類呈現出寶貴的抗震資料，抗震設計理論是在大量實際經驗和教訓的基礎上發展的，幾乎每經歷一次大地震，都將呈現出未曾顯現或重視的震害現象，抗震設計理論就會隨之得到發展。由于地震的隨機性和結構地震反應的滯回非線性，抗震設計理論經過一個世紀的發展，仍未形成系統成熟的理論。結構的震害，尤其是砌體結構和鋼筋混凝土結構的震害還不能準確解釋。因此，歷史上成熟的震害經驗就顯得尤為寶貴，了解抗震設計理論的發展史將有助于加深學生對抗震理論的認識，拓展學生知識面。
例如，2008年汶川8.0級特大地震和2010年玉樹71級地震中，中小學校舍建筑破壞較為嚴重，并導致許多中小學生傷亡。根據2010年玉樹地震震害調查資料，中小學校舍建筑是所有調查建筑物中破壞最嚴重的建筑類型，嚴重破壞和倒塌的占76%，其中倒塌占21%。汶川地震中鋼筋混凝土框架校舍建筑的震害現象為：框架柱震害明顯比框架梁嚴重，不符合一般框架結構“強柱弱梁”原則，而且結構底層柱頂破壞比柱腳嚴重。通過震害照片、數值模擬分析結果系統闡述這一震害，指出震害的原因和解決方案：必須提高校舍建筑的設防標準，深化落實“強柱弱梁”的抗震措施，對學生產生知識點“爆炸沖擊”，讓學生從震害分析中獲取抗震知識，牢固掌握結構的抗震設計理念。
（三）比較各國抗震設計方法，強化抗震設計思想
中國抗震規范采用兩階段設計方法來實現“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三個水準基本設防目標，大部分結構只需要進行第一階段設計，即采用小震的地震作用進行截面承載力驗算和彈性層間位移驗算；通過抗震措施來實現第二和第三水準的性能要求。日本建筑基準法規定了兩個水準的抗震設計，第一水準相當于中國的中震水平，按照容許應力驗算結構的彈性強度；第二水準相當于中國的大震水平，進行結構層間變形、極限層剪力、剛度率和偏心率驗算。美國抗震設計規范按照設計地震（相當于中國的中震水平）進行結構的抗震承載力驗算和變形驗算，通過選擇結構的不同延性等級來滿足相應設防水準的要求，采用結構反應調整系數R來折減彈性地震作用，從而考慮結構的彈塑性變形能力對彈性反應譜進行折減。
通過橫向對比中、日、美抗震設計方法的異同，突出抗震設計的核心理念和中國抗震設計方法的特點。中國第二水準和第三水準抗震目標的實現屬于定性設計，雖然簡化了計算過程，表面上降低了運用設計方法的難度，但要求更深入地理解和掌握，務必強調第二水準和第三水準是結構抗震設計的重中之重，是保護結構抗震安全性的關鍵手段。通過對比各國抗震設計方法可以有助于學生理解、掌握抗震設計的關鍵點，更好地理解、運用中國的抗震設計方法。建筑結構的抗震設計應巧妙地順應自然、適應自然，充分發揮結構體系、關鍵構件的塑性變形和耗能能力，才是降低地震災害損失最有效的手段。
（四）加強實踐教學，全方位體驗抗震知識
學生對地震的認識主要通過教材和教學PPT，渠道相對單一，教學手段應充分利用網絡資源和實驗室資源。首先，讓學生觀看地震視頻形成視覺沖擊，如觀看美國國家地理頻道出品的《終極災難·地震》片段，宏觀感受地震對地球、大地、結構、室內物品的影響；觀看日本E-Defense振動臺的足尺結構試驗錄像，細致觀察結構在地震作用下的振動、變形以及破壞情況。然后，利用實驗室中模擬地震振動臺真實再現地震過程，讓學生如身臨其境般感受地震，以及讓學生觀看結構或結構構件的靜力推覆試驗，了解結構抗震試驗的基本情況。通過上述途徑讓學生全面了解地震、認識結構在地震下破壞情況，增強學生對于抗震知識的興趣和好奇心，以便帶著問題在課堂上學習抗震知識。
三、結語
第5篇：土木工程抗震設計范文
關鍵詞：土木工程，現狀，發展趨勢。
中圖分類號：S969.1 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著人們對建筑要求的不斷提高，需要建構高層、大規模，甚至是大跨度的建筑，并且要求既要滿足工程進度以及質量的要求，同時也需要保證成本的控制。
一、 土木工程發展現狀
1.土木工程理論的發展
隨著科學技術的不斷發展和進步，與建筑相關的學科，包括:力學、結構動力學、統計學等等學科的不斷發展和進步，為土木工程的發展提供了重要的理論基礎和技術支持。信息化的不斷普及和深入發展，大型計算機在土木工程上的充分應用，包括結構抗力計算到極限狀態理論、材料特性結構分析等，使得土木工程在強大的理論基礎之上快速、全面地提升和進步。
2. 建筑設計的發展
隨著土木工程的不斷發展和進步，使用概率統計來設計和分析各種數據，如: 荷載值、材料強度值。通過對風力、陽光、地震等不同自然情況的綜合分析，結合工程的選址、結構體系等實際情況，進一步研究出可靠度極限狀態的設計，得到工程的應力情況和力學性能等，以確保其滿足現代土木工程的需要。隨著土木工程理論的不斷深入和技術的逐步發展，土木工程的設計和規劃已經改變了以往憑借經驗設計工程方案的慣例，特別是大規模的土木工程，運用了系統工程的理論和方法，趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環境、經濟等所有因素。
3.土木工程施工的發展
1) 建筑材料的發展。
復合材料高強鋼材等全新建筑材料在土木工程中得到了不斷發展和應用。如: 碳纖維、鋁合金、鎂合金、鍍膜玻璃、雙層中空玻璃、玻璃纖維增強塑料( 玻璃鋼) 、各種節能混凝土等新型工程材料已在工業和民用建筑中得到廣泛使用，它們在強度和耐久性上表現出優越性，為高層、大跨和結構復雜的大型土木工程建設提供了重要物質基礎。但是，這些材料也有其缺陷，如: 有些彈性模量偏低，有些成本太高，應用范圍比較窄，所以還需要進一步研究。
2) 土木工程實施工藝的發展。
工程實施的設備、工具不斷地向自動化、機械化、科學化發展，如: 同步液壓千斤頂、直升機安裝技術、滑模等先進技術的出現，使得大規模的、高層的、復雜的土木工程不斷發展并得以實現。預應力技術是施工工藝中最為突出的技術之一，可以應用在大跨度、大開間等多層和高層建筑，還可應用于核電站、預應力儲倉、橋梁結構、公路工程等等。
二、 土木工程發展趨勢
1.精密化的理論研究
未來土木工程的理論發展趨勢集中在力學，利用物理、化學、計算機技術對土木工程的不斷應用，重點為解決數學分析與處理。現階段，有些領域還不夠完善，比如: 對于結構復雜的、流體介質等受力分析，需要進一步精密研究。對于土木工程中復雜的數值問題，還需要專門化的數學來解決。土木工程的信息化，可以模擬更復雜的施工情況。
2.土木工程材料的發展
土木工程的施工材料不僅要求質量高、安全性高、使用壽命長，而且隨著生態型建筑理念的發展，對建筑材料造成污染、資源浪費等問題上要求更高，需要發展新型的、高新技術、生態建筑材料，以適應人和自然環境的協調發展。
1) 生態建材的發展。
為了實現綠色建筑，在保證工程質量的前提下，選用生態建材是最首要和有效的途徑。比如選用環保材料、凈化材料、可再生材料、循環使用材料等等成為未來發展的趨勢。生態建材的發明和使用，大大提高了人們居住品質，減少對環境的破壞，有效降低建筑垃圾的產生，避免建筑材料的浪費，實現用最少的資源實現最高的品質要求。新型生態材料的使用，在節水節電上進一步優化，節省資源，實現人與自然的可持續發展。
2) 抗震強度高的鋼材。
隨著高層建筑、大跨度結構建筑的不斷增多，對抗震材料的要求也越來越高。因此，要求建筑結構使用的鋼材逐漸向高強度化、極厚化、低屈服比、低屈服點等方向發展。日本的建筑抗震效果較好，值得借鑒。他們研究的具有高抗震設計的低屈服比和低屈服點的鋼板，它們是采用調整化學成分和改建熱處理工藝等方法制成。生產出來的低屈服點鋼材可輔助結構和減震控震裝置。當地震發生時，首先達到屈服點開始變形，吸收了地震能，從而防止主體結構的破壞。高強度的抗震材料的使用，不僅可以減少鋼材的使用量，還為抗震提供了安全保障，是未來鋼材發展的趨勢。
3) 智能化的混凝土。
目前使用的高性能的混凝土，具有體積穩定性好、強度高、工作性強、耐久性好等等優點。這些混凝土，具有高抗滲性、抗腐蝕性、抗凍性等優勢，所以它們能夠在惡劣的環境下較長時間的使用。最新設計的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。隨著科學的不斷進步和發展，智能化的混凝土將成為未來發展的趨勢。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能夠接受某些環境信息，自覺地進行邏輯判斷，同時做出能夠相適應的混凝土相關材料。這種智能性的混凝土材料，可以根據工程的需要，維持和調整混凝土的性質，比如: 流動性、保水性、粘聚性等，這樣可以防止建筑受到侵害，或者對破壞進行修補，或者當有危險時也可以警報。這種智能化的混凝土是未來建筑材料發展的關鍵技術，但目前還比較昂貴，研究的人也不多。相信隨著信息科學、生命科學的不斷進步，智能化材料也將逐漸進入到土木工程的市場。
3.土木工程信息化的發展
近年來，信息化已經普及，并且逐漸帶動工業的信息化，必然也會對土木工程造成較大影響。土木工程的信息化包括智能信息處理技術、計算機技術、自動化控制技術、網絡技術等等，這些信息化技術不斷滲透到土木工程中，并且涵蓋了土木工程的全過程，不僅限于設計和施工，還有工程的物業管理、物流管理、設備維護和建筑全方位的實時監控等等各個方面。也可以利用計算機模擬管道空間布線，也可以利用信息化技術實現大型設備的整體吊裝、大型橋梁懸索受力的控制、高溫高壓的焊接控制、建筑物的爆破等等。
4.防震與減災
隨著當前超大跨橋梁、高層建筑和大跨結構建筑物的興起，結構設計呈現更高、更長的發展趨勢。在很多的情況下，地震荷載已經成為結構設計的控制因素。所以大型復雜的結構系的抗震設計及其相對應的問題也得到了進一步的關注。相關的研究包括地震動的作用機理，建筑結構的抗震機理等。
三、 結語
我國正處于土木工程大力興建時期，而隨后的30 年后，將進入建筑物的維護時期，這就需要我們將土木工程信息化做大做強，才能為今后的建筑物的維護、監控等耗費較大的工作做足準備，土木工程的全程信息化具有重要意義。相信土木工程在科學進步和人類智慧的共同發展下將會不斷地前進，并將實現一個又一個飛躍，未來的土木工程將更好地為人類服務，再創高峰。
參考文獻:
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［3］ 任秋榮，葉龍，李向召． 土木工程發展現狀及趨勢［J］． 制造業自動化，2011，33( 5) : 151-152．
第6篇：土木工程抗震設計范文
【關鍵詞】土木；建筑；結構；設計；安全；問題；對策
引言
土木工程設計的范圍比較廣泛，包括道路工程、建筑工程、地下工程、橋梁工程等等。隨著土木工程建設規模的逐漸擴大，其安全問題得到了越來越多的重視，如果出現安全和質量問題，會導致安全事故的產生，不僅會危害人們的生命和財產安全，還會給國家帶來巨大的經濟損失。因此，做好土木工程結構安全設計顯得十分的重要。
1土木工程結構安全性概述
土木工程結構的安全性是指結構及其構件在荷載等各種可能出現的外加作用下防止破壞倒塌，保護人員設備不受損傷的能力。1.1結構外加作用與結構設計（1）外加作用一般作用、偶然作用、導致結構材料性能劣化（如鋼材銹蝕與混凝土腐蝕）的環境作用或環境影響。（2）結構設計采用極限狀態設計方法結構及其構件在其設計使用年限內，必須具有適當的安全度和適當的可靠度，應滿足下列三個方面的基本功能要求：①在一般作用或環境作用下滿足正常使用的適用性要求；②在可能出現的一般作用和規定的偶然作用下，有足夠的承載力，能夠抵抗倒塌等嚴重破壞；③在可遇見或不可遇見的偶然災害作用下或受到重大人為影響時，結構不應發生與其初始原因不相稱的嚴重破壞后果，也就是結構必須具備整體牢固性和穩定性。（3）對于結構設計，要保證結構的安全性，就必須做到以下幾點：①在可能發生的一般作用與規定的偶然作用下，結構的每一構件（如梁、板、柱及其連接）都具有足夠的強度和穩定性，即構件在承載力上的安全性；②結構必須有整體牢固性，無論天災人禍，結構都不應該發生與其不相稱的嚴重破壞后果；③在環境作用下，結構材料性能的劣化，應控制在可接受的程度內。注：對于混凝土結構的設計，主要考慮的極限狀態有承載力極限狀態（與構件的安全性相應）和正常使用時的變形極限狀態與裂縫極限狀態。1.2構件承載力的安全設置水準（1）在結構設計規范中，按承載力極限狀態設計的一般計算式為：材料強度的標準值無論在可靠度或者安全系數的極限狀態設計方法中，目前多普遍采用95%保證率的材料強度作為標準值。（2）分項系數與安全因數一般荷載作用下：我國規范在計算承載力時所規定的材料強度分項系數比英美的相應安全系數低大約10~15%，由表1可以發現，我國結構設計規范構件承載力安全設置水準在國際上是最低的。偶然荷載作用下，我國規范只要求在設計規定的偶然事件發生時及發生后仍能保持必需的整體穩定性（除特殊用途的建筑物外），并且只是規定地震作用與防火要求，并不考慮可能的爆炸、撞擊與嚴重人為錯誤以及比規范規定烈度更大的地震出現時如何減輕災難性后果的要求。1.3結構的整體牢固性對于結構的整體牢固性，我國規范尚未能夠提出具體的分析方法與標準，只能通過合理的結構方案與結構布置以及可靠的構造措施加以保證。1.4環境作用我國土建結構的設計與施工規范中的重點內容是結構在各種荷載作用下的結構強度要求，但是對于環境作用下的結構強度要求重視度不足，如干濕、凍融、以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕等環境問題。在結構設計中，應該要注意防止混凝土與鋼筋的侵蝕，防止混凝土發生開裂。
2當前土木工程結構設計安全問題
2.1土木工程設計結構規范的安全等級低目前我國在土木結構設計中依然還存在著比較多的安全隱患，一些土木結構在使用比較短的時間之后就出現了一些質量問題，如建筑墻體出現裂縫和變形情況。而國外一些國家，一些建筑或者橋梁已經具有幾百年的歷史，但是仍然具有比較完整的保存，基本上不存在大的質量問題。導致上述現象的主要原因是我國的土木結構安全設置等級與國外一些國家相比較低。目前我國抗震設計規范規定的抗震設防目標是小震不壞，中震可修，大震不倒，在這樣的目標下進行結構設計僅僅能夠對小地震之下的建筑保持其完好，對于大地震就很難保證其結構安全性。2.2土木工程設計時結構體系的穩定性差只有保證結構的穩定性才能夠提高結構的安全性。如果結構具有比較高的穩定性，那么即使建筑物受到一定程度上的損害，也不會對建筑物的整體結構產生破壞。但是就我國目前情況來看，土木工程結構的穩定性還比較低，土木工程結構穩定性設計技術方面還較為欠缺，使得土木結構出現塌方、損壞等現象，造成一定的人員傷害。像玉樹地震等帶來的房屋倒塌等現象都在時刻告誡我們增強土木工程穩定性非常關鍵。2.3框架柱截面積設計不規范一些地區對建筑物的抗震等級要求比較低，因結構設計人員在設計的過程中通常會設計比較小的框架柱截面積。還有一些結構設計人員為了對經濟指標進行控制，在結構體系中對框架柱的數量進行盡可能的減少，對梁的跨度進行增加；但是為了滿足設計要求，梁的剛度一般都是比較大的，這就會導致出現強梁弱柱的情況，違背了強柱弱梁的設計理念。強梁弱柱一旦遇到極端天氣或者地震等外力的作用，很容易導致建筑物梁柱核芯區等出現不同程度的裂縫現象，導致建筑物的使用年限大大的縮短；甚至還可能導致建筑物產生坍塌的現象，嚴重危害人們的生命和財產安全。2.4在設計中設計人員未意識到環境因素的重要性設計人員在進行土木工程設計時通常對怎樣提高工程的安全性能以及延長工程的使用年限較為注重，而對環境因素的影響卻沒有引起足夠的重視。然而，環境因素對工程設計質量也有著不容忽視的作用，如果濕度較大或是水的酸堿度以及化學藥品的腐蝕等環境因素的影響，會對土木工程的質量造成一定的威脅，更有甚者會帶來一定的安全隱患。
3增強土木工程結構設計安全性的主要措施
3.1設計方法應優化隨著我國經濟的快速發展，土木工程建設速度逐漸加快，必須加強對土木結構安全性的重視，根據目前的實際情況制定出可行的建筑行業新標準制度。在結構設計過程中，相關設計人員應當嚴格按照國家相關標準進行設計，對結構的安全性和穩定性進行最大限度的增強。同時采用的設計方法不應該再局限于線型的小震靠計算、中震靠構造的方法來進行設計，必須對對每一項工程進行中震下的驗算，對容易產生破壞的結構構件采取有效的加固措施，保證結構體系在中震的情況下也能夠保持其完好無損。另外還應該結合我國實際需要，對相關技術標準進行改進，借鑒國外的一些技術和理念，提高我國土木工程結構設計的安全性。3.2重視設計人員安全責任觀念的培訓力度設計人員在土木工程結構設計中發揮著重要的作用，對結構的安全性有著重要的影響。在結果設計過程中，不僅應該要求設計人員具備扎實的理論知識和專業技能。還應該要求其具有安全責任觀念和安全意識。設計人員在設計過程中必須做好反復計算工作，保證每一個數據都是有據可循的。為提高設計人員的安全意識和專業技能，應當加強對設計人員的培訓和學習，要求設計人員不斷的進行經驗總結，保證設計的高質量。3.3加強科研，推動創新提高結構設計水平可以使設計成品具有更高的水品，更合理的結構形式，因此要不斷加強創新，不斷發展。作為結構設計師不能安于現狀，必須通過大量研究并反復計算，將成果運用到實際工程中。只有這樣設計出的成品才能更加安全可靠。3.4嚴格控制建筑使用條件在土木工程結構交付使用之后，需要交給建筑責任主體方對建筑的使用要求進行控制，要求建筑物按照設計條件進行使用，嚴禁出現超過設計標準進行使用的情況，提高結構的可靠性。3.5做好內力組合設計土木結構抗震設計的要點就是內力組合設計。在內力組合設計中需要以結構的承載力抗震系數為依據，要求選擇抗震性能比較好的材料，同時還需要根據受彎梁、偏壓柱、受剪及構件承載力等因素進行結構的承載力抗震系數的調整，從而對土木結構的承載能力進行提高。3.6加大設計機構安全監督力度一些建筑結構設計安全問題也和安全監督不到位有關，應定期或不定期的審查建筑設計機構的設計過程，保證整個設計過程嚴格按照相關規定和標準進行，確保結構設計的安全性。
4結語
第7篇：土木工程抗震設計范文
關鍵詞：土木工程；地基加固；技術應用
目前土木工程已經成為了建筑設計和施工建設的重要組成部分，它是建立在工程實踐的基礎上，其主要原因是，土木工程與其它工程相比較之下具有相對復雜性，在分析的過程中，很難兼顧和考慮現場的多方面因素。再者就是只能夠在實踐中才能夠發現真實存在的問題，進而尋求解決的策略，進而推進土建工程設計技術和理論的發展。
1 土木工程的結構設計
1.1土木工程混凝土結構設計
土木工程建筑的混凝土結構設計要達到國家規定的質量標準和行業規格，混凝土結構的設計不僅要考慮到凝土的強度和防滲水能力，還要考慮到建筑結構在復雜的環境長期使用過程中所受到的材料腐蝕和水力的沖擊所造成的質量下降，要為混凝土結構的后期質量檢修和加強留有充分的余地，能夠在建筑材料損毀或老化情況下進行部件的重置和維護，保證混凝土結構在使用中的穩定性，延長工程的使用周期。
1.2土木工程中的剪力墻結構設計
1.2.1剪力墻結構概述
剪力墻指的是建筑中，用于承受風荷載或地震作用所引起的水平荷載的墻體，因此，剪力墻又可以稱作為抗風墻或抗震墻。由此可以看出，剪力墻的設置是為了保護建筑結構不遭受到剪切破壞。通常情況下，剪力墻的施工材料會選擇鋼筋混凝土，以增強房屋及構筑物的堅固性。建筑結構指的是房屋或構筑物中，由一定數量的構件而連接形成的具有承受一定荷載能力的空間體系。根據不同的標準，建筑結構的分類也有所區別。根據不同的施工方法，建筑結構可分為混合結構、框架結構、剪力墻結構等。由于剪力墻具有較強的抗側力剛度和抗震性能，而且用鋼量也比較小，因而在建筑結構設計中得以廣泛應用。簡單來說，剪力墻結構就是利用鋼筋混凝土墻板來承受來自垂直方向和水平方向的力的結構。在設計剪力墻結構時，通常會使用鋼筋混凝土墻板取代之前框架結構中的梁柱，從而提高承受荷載的能力。換言之，剪力墻結構主要指的是豎向的鋼筋混凝土墻板，而橫向仍然沿用鋼筋混凝土的大樓板搭載在墻上，而這個結構就成為剪力墻結構。
1.2.2剪力墻平面結構布置
剪力墻的平面布置首先要做到的就是保證均勻，并保證質量中心和剛度中心處在重合的狀態下，減少力矩對墻體的作用力。剪力墻在施工中應當沿主軸方向布置，并保證剪力墻的抗側力剛度保持在合理范圍內，如果有必要可適當增加可利用空間，并保證適當的高度。另外，剪力墻還應當保持合理的間距，通常采用經驗公式進行設計，公式為 T=（0.05-0.06）n，其中 n 為建筑結構層數。實際剪力墻的數量應當與計算結果接近。剪力墻處理要具備較強的承重能力與剛度，還應當保證良好的延伸性和彈性，從而保證其在因外力作用產生裂縫時，剪力墻還能夠不發生倒塌。
1.2.3剪力墻約束邊緣構件處理
約束邊緣構件能夠促使剪力墻的承載能力得以顯著提高，并減少層間位移，同時提高抗震能力，而且對于墻板也能提供穩定作用。剪力墻抗震設計應當滿足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。約束邊緣構件的確定應當以剪力墻相關軸壓比為依據。一般來說，抗震等級較高的剪力墻，應當采取層數較多的約束邊緣構件，并有效控制剪力墻的均勻性，以從根本上提高墻肢的承重能力。
1.3土木工程中承重墻結構的設計
現代房屋多屬矩形平面，其橫向剛度往往要小于縱向剛度，這就要求必須要有足夠的橫墻，才能有效保證房屋建筑結構的抗震性能。從地震災害可知，房屋墻體一般都是剪切破壞。因此，在進行房屋建筑設計時，必須要提高建筑的抗剪強度，以提升房屋橫墻的抗震能力。以提高建筑的抗剪強度，就要求提高材料的強度等級，并相應增加橫墻的軸壓力，因此需要將橫墻盡量成為承重與隔斷相結合的墻體。當房屋建設中的房間比較大時，設有沿進深方向的梁應支撐在縱墻上，以使縱墻承重。同時，建筑樓板應沿縱向擱置，因此形成橫墻承重，再加上縱墻因存在軸壓力而增加其抗剪能力。
2 結構截面設計中的常見問題分析
2.1框架柱的計算長度
在土木工程框架柱的計算過程中，首先要取框架柱的長度為結構的層高，但是由于梁柱縱筋相互交叉形成的節點連接接近剛接，不是結構力學當中的鉸接及固結，所以要嚴格按照相關的混凝土結構設計規范來確定各種柱的計算長度。
2.2場地類別
對抗震等級的影響不同的建筑物類別在考慮抗震等級時取用的抗震烈度與建筑場地類別有關，框架截面設計受抗震等級的影響比較大，在抗震規范中查出抗震等級主要的依據是房屋高度和設防裂度。在土木工程中，對于I類場地要進行具體分析，由于抗震計算的抗震等級與采取抗震構造措施的抗震等級不一樣，所以在設計上也要注意。
3 地基加固技術在土木工程設計的應用
（1）打孔填充灰土樁的固結方法：該種方法原理是先在地基層面進行均勻深度和距離的打孔作業，然后將事先按照比例配制的土和熟石灰的混合物，即灰土逐層注入孔內，最終形成灰土樁，灰土樁本身就有加固地基的作用，而且在此過程中，由于打孔和注樁都要向四周產生巨大的擠壓力，也就使得在打樁的同時進一步夯實了地基土層的密度，是一種地基加固的雙保險作業。灰土樁地基加固具有施工操作簡便易性，成本低廉，加固效果好的優點，被施工單位廣泛采用。
（2）壓制或排水的固結方法：地基固結法是一種新型縮短地基凝固時間，加速地基凝固速度的新方法。該種方法主要可以分為兩種類型，一是對地基層進行事先壓制，通過在地基上方添置重物或增加壓力的方法來增強地基的密度，使地基沉降到最大限度，達到夯實地基的目的；二是通過改擴建排水系統，加大積水的排放力度，提高地基凝固的速度。這兩種方法都可以大幅度提高地基凝固速度，避免地基日后發生嚴重沉降現象。
3.1適量添加粉煤灰的固結方法
在地基施工原料中加入適當數量的粉煤灰并加以均勻攪拌，可以有效提高地基的吸水能力，以排除多余的水分，加快地基的凝固速度。這是因為粉煤灰具有極強的活性和吸水性，并且性質較為穩定，適合于添加在地基混凝土原料中，幫助提高地基的穩固性
3.2加筋法的應用
在相對較松散土質的土層上進行工程施工，需要對采用加筋法對土質進行固定，以防其輕易地發生移動，對工程地基和上層結構產生威脅。加筋法主要應用于高層建筑或難度加大的工程建設中，為工程地基的加固產生了非常重要的作用。
3.3換填法
換填法是地基加固技術中最常用的一種方法，這種方法通常適用于自然地質不夠適用當前工程的施工，最主要的換土墊層法和置換法。換土墊層法就是將比較優質的泥土作為材料換掉原自然土，這種方法比較適合整體置換。置換法又包括石灰置換法、碎石置換法、水泥置換法等。
4 結束語
我國的土木工程建設已經取得了一定的成就，但是在土木工程的具體施工技術應用中，還需要對此進行認真的分析。土木工程對社會發展的重要作用，施工單位應積極對工程結構和施工措施進行優化設計，并在工程地基建設中采用加固技術，以保證工程建設的質量符合現代社會發展的要求。
參考文獻
[1]徐克紅.結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013（03）.
第8篇：土木工程抗震設計范文
Abstract： Seismic vulnerability analysis has important application value in the construction of civil engineering， attracted a large number of scholars at home and abroad. This paper introduces the research progress in civil engineering structure seismic vulnerability analysis from the following several aspects： first， the summary of civil engineering structure seismic vulnerability； second， general situation of the abroad study seismic vulnerability； third， general situation of the domestic research on seismic vulnerability； fourth， the present problems and development trend of the studies on the seismic vulnerability.
關鍵詞： 土木工程結構；地震易損性分析；研究進展
Key words： civil engineering structures；seismic vulnerability analysis；research progress
中圖分類號：TU311.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）26-0061-02
0 引言
地震易損性分析是地震安全評定中的重要內容之一。地震易損性是指在不同的地震強度下土木工程結構被破壞的概率，它能從概率的層面反映工程結構的抗震性能，較為客觀地反映了地震與工程結構二者之間的關系，在土木工程中能為人們更好的防范地震帶來的危害。因此，土木工程項目的地震易損性成為了人們關注的焦點問題，對于地震易損性的研究進展也須引起相關專家和學者的重視。
1 土木工程結構地震易損性概述
所謂地震易損性，是說在強度不同的地震作用下，土木工程結構可能發生的破壞狀態，以及這種情況發生的概率。它是從概率的層面對地震發生機率、強度和土木工程破壞程度之間的關系進行宏觀的預測，成為土木工程施工單位和地震工程研究界研究的重點問題。最早提出地震工程和抗震設計的是美國，美國的太平洋地震工程研究中心提出了供統一分析的地震參數和破壞參數等地震破壞指標，使地震易損性分析的研究進入到一個新階段。用這種地震易損性分析方法只需要將工程需求參數輸入進地震易損性的計算函數中去，就可以推斷地震對土木工程破壞的參數和概率，使對地震易損性的分析更加的規范化與科學化。
土木工程的地震易損性分析是土木工程建設在設計、規劃時的重要研究內容，在工程結構風險分析和地震損失概率分析方面能夠發揮重要的推測作用，從而為土木工程項目的設計和施工提供數據支持。這是對工程項目負責也是對人民的生命財產安全負責，需要進行深入的理論與應用研究。通過這些系統性的研究工作來確保工程項目的安全，保障工程項目的順利開展。
2 地震易損性的國外研究概況
國外較早地開始了對土木工程結構的地震易損性進行研究。他們意識到地震會對土木工程項目以及人民的生命財產安全帶來巨大的安全隱患。因此，國外的工業發達國家很早就開始了對地震易損性的研究，如美國的Ghiocel對美國東部的核電站進行結構分析，對工程的地震反應和易損性進行了分析與評定。Ozaki對日本的核反應堆所在的建筑也進行了結構分析，根據其核反應堆建筑的地震易損性指數，考慮了工程項目的非線性特征和結構變異特征。一位美籍華人黃洪謀也對地震易損性如何更好地運用到電力系統工程建設中去進行了分析與研究，并將其研究成果推廣、應用到電力變電站等設備中去，對電力系統中的設備和建筑進行安全評定，以確保電力工程的安全性與可靠性。
此外，在軟件的開發上，美國也率先推出了HAZUS軟件，通過這種地震易損性分析軟件，美國可以在對土木工程項目的研究成果的基礎上，對地震給工程項目帶來的破壞進行估計和預測，采用性能設計的方法根據軟件所得出的數據進行能力譜繪制，計算地震所帶來的連鎖反應，以地震易損性曲線的方式來反映建筑物的抗震性。
Tanaka在評估公路建設工程的地震易損性時，提出了一種地震易損性的正態分布函數。通過對工程項目的地震易損性進行兩參數的分析，以正態分布的函數的形式向人們提供建筑工程的地震未知參數。通過這種地震易損性函數他總計將橋梁的結構形式劃分為五種，這五種結構形式又把橋梁損傷劃分為五種不同的形式，并按照不同的損傷形式和損傷程度把土木工程的損傷水準分為五個等級，為人們系統的研究公路的地震易損性提供了參考。
人們在對地震易損性進行分析時，常常用兩種易損性曲線來表示，即經驗易損性曲線和理論易損性曲線，不同的研究者根據不同的研究方向和具體工程項目的建設情況來選擇不同的易損性曲線。經驗性曲線在這兩種曲線當中是一種可信度較高的地震易損性曲線，因為它使用的數據來源于以往地震所造成的危害情況和具體的動參數，對這些實際的數據進行統計分析，以此來得出較為真實可信的數據指標。但經驗性曲線也有其自身的局限，因為地震所造成的危害會因為客觀環境的不同而有所不同，如在不同的地震環境、場地和工程結構中，地震所打來的危害都是不一樣的，因此，這種地震經驗易損性曲線沒有其廣泛的推廣意義，再加上其需要具體的數據分析，人們在獲得這些數據時會有很大的難度。這些都限制了經驗易損性曲線的推廣使用，需要做進一步的改善。
除了經驗易損性曲線之外，理論易損性曲線也是地震易損性分析中的一種重要參照曲線。采用理論易損性曲線研究地震的易損性通常要從地震的相應分析數據入手，采用反應譜、靜力、時程分析等分析方法，對地震易損性進行系統的分析與評估。同樣，理論易損性分析也可以采用不同的分析與研究方法，如Monte Carfo模擬法，但這種方法需要較長的運算時間，為此Fukushima提出了一種更為方便、快捷的分析方法，即評估結構響應的分析方法，這種方法通過振動理論來對土木工程的易損性進行分析，在一個頻域內，它所得出的結果是準確可靠的。
此外，Singhal、shinozuka和Basoz等也對地震的易損性進行了廣泛的研究，這些研究人員都在地震易損性的研究領域取得了重要的研究成果，促進了國外地震易損性分析的研究進程，使土木工程項目在更安全的工程環境下運行，加大了工程項目的安全系數。
3 地震易損性的國內研究概況
與國外的土木工程結構地震易損性的研究相比，我國在地震易損性研究方面起步較晚，主要是對土木工程結構的地震易損性進行經驗性曲線分析。經驗性分析的對象是一些群體性的房屋建筑，對這些群體性的房屋建筑進行震害預測。我國最早對土木工程項目的地震易損性進行研究的學者是尹之潛教授，尹教授在地震風險分析和震害預測方面都開展了大量的研究工作，取得了很大的研究成果。其研究結論是建立在大量真實的震害數據的基礎上得出來的，并根據其實驗數據分析了地震強度與土木工程結構破壞度之間的關系，對多種土木工程結構進行了系統的分析與研究，如磚砌體建筑、工廠的排架結構、混凝土結構，并分別根據這些結構的不同特點進行了有針對性的地震易損性分析，在地震危險性分析、地震易損性分析和震災評估等方面都取得了重大的成就，得出了較為系統和完整了土木工程地質易損性研究結論與成果，起到了很好的震災預測的實際效果。此外，尹教授還通過與國外專家者之間的相互學習、相互交流，并系統學習了美國斯坦福大學的地震易損性分析相關方面的課程，開發了對地震震災進行系統預測的PDSM SM B-1地震易損性預測系統，大大加快了我國在地震易損性分析方面的研究進展。
此外，高小旺、張令心、鐘益樹等人也在地震易損性的研究領域內作出了重要的貢獻，針對不同的土木工程結構進行有針對性的震災預測，加快了我國在地震易損性方面的研究進展，在此不一一細述。
4 目前地震易損性研究方面的問題與發展趨勢
4.1 地震易損性研究存在的問題 針對目前國內外對地震易損性分析的研究現狀，在地震易損性分析領域還存在著很多問題，如輸入參數、破壞準則、分析類型、分析方法等方面都存在著很多問題。具體說來，在輸入參數上分析地震易損性方面我國還沒有取得相關的理論研究成果，并在易損性的分析上面過于依賴地震動輸入，僅僅用一個物理量來描述地震易損性顯然不可行，只能用多物理量來解決。在破壞準則方面，不同的破壞準則會帶來不同的數據分析結果，通過不同的破壞準則計算出來的數據會有很大的差別，對于這種差別很大的情況人們顯得無所適從。另外，在分析類型和分析方法方面我國的地震易損性分析也存在著很大的問題，目前的計算類型與計算方法在運用的過程中計算量過大，對計算機的要求很高，通過分析得出的結果在可信度方面也不能令人滿意，這些都是我國在發展結構地震易損性分析方面的主要問題。
4.2 地震易損性研究的發展趨勢
4.2.1 兩種地震易損性分析法的發展方向 目前國內外對于結構地震易損性的分析是基于經驗分析法和理論分析法這兩種方法的研究成果之上發展起來的。對于經驗易損性分析方法，在分析的準確性與可靠性方面有其無可替代的重要作用，是目前土木工程結構地震易損性分析的重要方法。理論易損性分析方法可以通過比較相關的數值，對地震與土木工程破壞之間的關系進行分析和統計，進而對工程的抗震性進行評價。但這兩種方法又都有其局限性，因此，優化目前的易損性分析方法是土木工程結構地震易損性研究的未來發展方向。
4.2.2 經驗與理論相結合的易損性分析方法 經驗與理論結合的分析方法能夠充分利用兩種分析方法的優點，盡可能地將所有的地震破壞因素都考慮在內，并且采用理論分析與經驗分析相結合的方式來分析工程的地震易損性，具有精確性和可靠性高的優點，并能夠對收集到的資料進行排序，詳細地為人們提供地震易損性的分析結果，對建筑物的易損性進行系統、完整的分析，滿足人們對地震易損性的詳細程度和精確度方面的要求，是未來地震易損性研究分析的主要發展方向。
5 結語
土木工程結構的地震易損性分析是土木工程項目在結構損失分析中最重要的一部分，在結構損失分析中處于核心地位，是工程項目設計、優化的關鍵環節。因此，要結合土木工程結構地震易損性分析的研究進展與發展趨勢采取既包含經驗分析又包含理性分析的易損性分析方法，把兩種分析方法結合起來，對結構的地震易損性進行全面的分析。
參考文獻：
[1]周艷龍，張鵬.結構地震易損性分析的研究現狀及進展[J].四川建筑，2010（06）.
[2]呂大剛，李曉鵬，王光遠.基于可靠度和性能的結構整體地震易損性分析[J].自然災害學報，2011（04）.
第9篇：土木工程抗震設計范文
關鍵詞：土木工程專業;結構概念;創新設計;課程教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）06-0199-02
一直以來，我國土木工程專業本科培養的學生具有一定的理論水平，但應用實際工程的能力較差，獨立和創新的工程意識較低。原因是以往的教學中，教師單純地講授理論知識，學生實踐能力訓練不足，缺乏理論與實際工程相結合的鍛煉，教學與實踐無法有效銜接。目前，土木行業越來越多的地方用到了概念設計，這種理念在很多實際的建筑方案中得以應用，對土木工程影響巨大[1]。因此，概念設計在土木建筑工程專業教學環節中應當加以體現、反映。針對這樣的現狀，土木工程專業進行《結構概念與創新設計》課程教學研究就十分有意義。這對改革工程教育的教學模式有利，又能檢驗學生對所學理論知識的掌握，并且鍛煉他們提出問題、分析問題、解決問題的能力，激發其建立工程意識和培養創新能力[2]。
一、《結構概念與創新設計》課程教學內涵和意義
土木工程結構概念設計是工程當中結構設計的靈魂，是利用設計概念并以自身為主線貫穿全部設計過程的一種設計方法。概念設計是完整和全面的設計過程，它將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計[3]。社會經濟的飛速發展，人們的生活水平日益提高，對建筑結構設計也有了一個更高的要求。如何打破土木工程結構設計過于墨守成規，能將結構工程師的創新能力充分發揮出來，對于現代社會是迫切需要的。因為他們才是結構設計革命的推動者和執行者[4]。
《結構概念與創新設計》課程是在原《結構創新設計》課、《結構概念與體系》課及《事故分析與結構原理》等土木工程專業課程基礎之上，發展整合及改造后新設立的課程。該課主要是以學生創新性設計制作實驗為主線，訓練學生工程意識、動手能力、創新能力、實踐能力等。它體現了工程教育的特色，以結構設計制作實驗項目為載體，探索在干中學、理論與實踐緊密結合的教學模式。把工程培養所必要的基礎知識、工程設計思想和方法、自學和終身自學的能力和興趣的培養等內容放在第一位。《結構概念與創新設計》課提出建筑結構概念設計的概念和原則，并結合學生的創新性設計制作實驗案例進行點評分析。概念與體系部分介紹結構概念設計的背景、思路、基本做法、設計過程中經常用到的結構概念。
該研究的理論意義和實際意義在于探索通過該課程的教學設計，教學內容和教學方法的改革研究，適應新的教育理念和人才培養模式。培養學生的創新和實踐能力，掌握善于主動學習的方法，形成良好的學習和工作習慣。
二、我校的教學改革研究的基礎和環境
1.專業建設基礎好。河北工程大學土木工程學院以開設創新性結構設計大賽10年。完成了校教研項目《土木工程專業創新性結構實驗探索研究》和《結構創新設計等系列課程的教學研究》兩項。學院已開設《結構創新設計》、《結構概念與體系》、《事故分析與結構原理》、《混凝土結構設計》、《結構抗震設計》等課程。
2.師資力量強。上述這些課程由多位建筑工程系的老師擔任，職稱結構合理，形成了相對穩定的老中青隊伍結構。因此，對于結構概念與創新設計教學改革研究的可持續性提供了保證。
3.實驗室基地條件良好。本專業下設的結構實驗室是河北省結構實驗教學示范中心，為學生建立模型實驗提供了科學的、可靠的硬件條件。
三、《結構概念與創新設計》課程教學方案設計
1.教學目標。初步形成《結構概念與創新設計》課的教學理念和教學思想，完成《結構概念與創新設計》課的教學大綱制定，確定教學內容，初步形成教學方法和教學模式，為指導其他工程設計課程教學改革探索經驗。
2.教學內容。《結構概念與創新設計》課程教學內容包括教學設計、教學內容和教學方法研究。
教學內容：創新性設計制作實驗項目的設計，項目要包含若干個結構和力學的概念的運用，如拉、壓、彎、剪、扭、穩定、傾覆等，使用材料應宜于制作，實驗的方法要直觀。項目的要求應是概括性的，應用較少的約束，以使學生開闊思路。給出的條件應盡量少，要學生自己尋找所需的條件。布置結構設計制作實驗項目，首先讓學生以小組形式討論分析項目，提出問題。學生分析問題并尋找解決問題的方法，通過自學、討論、查閱相關資料等方法解決問題。學生應經過結構方案設計、一定的計算分析、繪制施工圖、施工制作結構模型、進行結構實驗、實驗分析、總結等過程。
教學方法：本課程的教學手段主要以講課、學生設計、模型制作和模型實驗相結合的方式，從不同的角度和理念啟發學生將所掌握的基本結構概念有機地結合起來，培養學生的創造力。在模型實驗之前教師上課以引導為主，主要由學生自學、討論和分析計算設計制作出結構模型。教師引導學生將自己的設計與所學內容聯系起來，甚至產生出學生還未學到的問題，讓學生自己思考分析。
教師的教學主要以指導為主，如結構概念設計的原則、路線、方法，基本思路、基本做法以及設計中常用到的結構概念等，并結合學生的創新性設計制作實驗案例進行點評分析。
基本教學過程：布置題目――學生以小組討論學習――提出問題――教師指導學生分析問題解決問題（教師重點要起到啟發、督促、指導、控制進度的作用）――學生形成方案――教師根據方案指導學生改進方案――學生制作模型――學生實驗――教師點評總結（重點是設計思路和設計方法及學生學習方法的總結）――學生總結（學習過程總結）
3.存在的問題。（1）如何將“培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，培養學生自學和終身學習的能力等”教學理念落實到教學實踐中，是本教學課程首要解決的關鍵問題。（2）研究創新性設計制作實驗題目。研究題目的內涵、題目的難易程度、題目的適用性、題目的趣味性、題目對學生學習的引導性等。（3）研究課程的教學內容和教學方法，形成即穩定又靈活的教學內容和方法。穩定是要教學理念要堅持不懈，總結提高，教學模式要穩定形成套路和程序，便于教師掌握和控制教學進度。靈活是具體的教學內容，比如涉及的結構概念很多不可能在課堂上全講，需教師具有靈活性和啟發性的教學方法指導學生學習。（4）初步形成課程所需的教學文件。如教學大綱、教學設計、教學教案、教學講義、題目庫、教學錄像等內容。
四、《結構概念與創新設計》課程的實施
我校土木工程專業開設《創新性結構設計》等一系列課程以來，我們在不斷探究和改進教學方法，對于啟發式教學、案例教學、項目教學法均有了一定程度的研究，并取得了階段性成果。我們已經完成了《土木工程專業創新性結構實驗探索研究》和《結構創新設計等系列課程的教學研究》兩項校級的研究，并開設了相應的課程。相關教師在工程教育方面有長期的思考和教學實踐探索，并且已成功組織土木工程結構大賽10年。已開設《結構創新設計》、《結構概念與體系》、《事故分析與結構原理》、《混凝土結構設計》、《結構抗震設計》等課程，相關教師教學水平高，有豐富的教學經驗。具體實施如下：
1.修訂《結構概念與創新設計》課程教學大綱，包括課程目標、內容安排及學時安排。
2.選擇土木工程專業和工程力學專業大學三年級學生的第二學期開始該課程教學。
3.自土木工程專業和工程力學專業大學三年級學生的第一學期期末，研究確定題目及相應的教學安排。
4.將大學三年級專業學生按班級分給不同的教師，教師則分頭實施教學，定期討論交流改進教學。在教學實踐中，將教師授課、學生設計、模型制作和模型實驗相結合，啟發學生將理論知識與工程實際相結合，培養學生工程概念設計與創新能力、自學能力。
5.在大學三年級專業學生的第二學期期末，教師對課程實踐進行總結，提出改進措施和方法。
五、總結和探討
本文方案結合新的科研成果開設出新的課程以及課程標準化建設。探索建立新課程的教學理念、教學內容和教學方法。本方案突出土木工程專業特色，加強了實踐教學環節的創新研究與實踐。將工程項目、創新能力培養融入課程體系建設中，進行課程計劃和實踐內容的一體化設計，培養學生的工程創新意識。本方案突出啟發式教學和指導式教學，培養學生的學習興趣、善問求知和動手實踐能力。
參考文獻：
[1]張海峰，喬安宇.論建筑結構設計中的概念設計及其措施[J].黑龍江科技信息，2012，（12）：36-39.
[2]劉彥艷.淺談建筑結構概念設計[J].科技風，2009，（13）：52-55.
