时间：2023-08-23 16:53:56
导语：在土木工程抗震设计的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：土木工程；结构设计；抗震研究
中图分类号：E271文献标识码： A
前言：近年来的几次大型地震灾害给我国部分地区带来了巨大的破坏，国家经济建设受到阻碍的同时，人民生命财产也受到了极大地损失，为此，国家对于工程结构的抗震性能有了严格要求。工程结构的抗震设计就显得尤为重要，其是工程整体抗震性能的前提和基础，现文章就土木工程结构抗震设计中展开探讨。
一、工程结构抗震设计方式
（一）采用隔震设计技术营造以柔克刚效果
建筑结构设计中采用隔震技术是一类效果显著的新型工程抗震方式，我们可通过安放消能隔震装置，例如隔震垫、橡胶于结构建筑基础与底部之间，将基础同上部结构有效隔开，进而令其动力作用与性能有效改变，显著减轻建筑结构地震反应，营造以柔克刚的良好建筑结构抗震效果。隔震设计体系可令结构水平加速度地震反应有效下降约百分之六十，进而控制或消除了建筑结构受到地震的损坏影响程度，提升了建筑物与空间内部人员的安全水平。一般来讲该隔震体系技术拥有强大的垂直方向承载力，可达到五十至两千吨，同时该设计技术体系拥有较大垂直向压缩刚度，相应的其水平向具有的变形刚度有限，仅为每毫米四分之一千牛至每毫米一点八千牛，而其在水平向变位极限值则较大，最大可达到五十厘米，并具有较充足的初始刚度，可抵抗轻微地震与风荷载。一旦发生强烈地震时可产生一定程度的柔性自由滑动。而倘若发生了较大变形则会回升刚度，发挥一定的限位与保护作用。
（二）减震消能结构抗震设计方式
减震消能结构抗震设计方式主要指位于某些建筑结构部位，例如剪力墙、支撑、连接缝、节点或连接件等位置合理设置消能组件或阻尼装置，利用该消能装置内含的非线性摩擦滞形进行能量耗散，或对地震能量进行吸收，进而降低主体建筑结构竖向与水平向的地震反应，避免建筑结构在地震作用下发生倒塌或破坏现象，以实现抗震、减震科学目标。该类设计方式主体适用于超高层或高层建筑，并在日本、美国等地实现了一定水平的应用，具有良好的抗震害效果。目前该减震消能抗震设计方式已在我国通过试点形式应用于一些建筑工程中并积累了良好经验。同时随着新一轮抗震设计相关规范的出台对上述减震消能与隔振技术应用于建筑工程明确了指导意见，表明该类新型抗震设计方式已逐步进入了实用发展阶段。当然基于该类抗震设计方式的特殊性其造价成本相对较高，且由技术设计到构造再到施工均包含一定的复杂性，因此对其进行准确的掌握与合理的实施还存在一些问题，因此我们应继续对其进行深入研究，力争早日实现广泛大规模的实践应用。
二、抗震概念设计要点
震感强烈的地震在自然灾害中破坏性非常大。近年来颁繁的地震灾害造成了巨大的损失抗震概念设计在建筑结构设计中所占的比重也越来越大研究水平也大大提高这就需要建筑设计师们更加精细的进行研究设计。因此，应当针对地震形态,制定结构抗震概念设计的原则,并保证其灵活的运用,使建筑物具有可靠的抗震性能。
（一）设计建筑结构上的简练精细可以使结构一目了然而且也更加容易清晰明了的对各个构件的受力情况进行分析,这样就能在受力数据的分析中保证并大大提高了精准程度。其次简单的建筑构造还减轻了地震对建筑物的破坏,减少了工程整体的薄弱环节提高了建筑物的整体抗震能力。竖向的设计。
（二）均匀的进行竖向的均匀在设计过程中是必须要第一个考虑的设计过程中对于建筑横隔层其上下结构比例的竖向收进尺寸必须要精确把握为了分隔层称重均匀达标，一定要对竖向受力进行具体的分析。必须要整齐规则的开设洞口使刚度与强度在整体结构, 上进行提升与增强 确保不会因为突然的外力状况造成刚度的突然变化是整体结构造成扭曲。另外要保证刚度以及延性,就要 同一层面支柱和 其他连接结构刚性一致,刚度趋于均衡,增加结构 延性,使构件更能吸 收和发散地震 能量。设置填充墙 时将墙与柱分开,在 不影响整体结构的受力状态下,根据需要设置防震缝,进而保证其质量。
（三）进行合理有效的整体设计。按照建筑要求进行基础的设计 避免基础因为设计问题使得承载能 力的刚度强度无法达标 河靠稳定的连接上部的构 件。对柱体、基础、隔板、楼盖基础的链接位置要保证充足的抗力和刚度 所有的部件应当牢固并紧密的连接和协同在一起 在水平和竖向的抗震性能上一定要进行 增强。
（四）合理整齐的进行结构的规划。结构规则能保证建筑结构有一个对称的整 体布局,包括立体刚度对称和外形对称提高建筑抗侧力。并且保证质量对称,能使建筑物均衡抵御外力,很好的避免重心偏离,从而增强结构的抗震性能。
三、保证结构延性能力的抗震措施
合理选择了结构的屈服水平和延性要求后，就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标系统的抗震措施包括以下几个方面内容：
（一）“强柱弱粱”：人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。
（二）“强剪弱弯”：剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。
（三）抗震构造措施：通过抗震构造措施来保证相城塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。这一系统的抗震措施理念已被世界各国所接受，但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。首先，这两种思路均是以优先对梁端出塑性铰进行引导为基础。不需要被塑性力学的机构概念所限制，若能够在大震下实现以下的塑性耗能机构，就能保障抗震设计的根本要求：
1、以梁端塑性铰耗能为主；
2、不限制柱端塑性铰出现，然而通过适当增强柱端抗弯能力的方法使其在大震下的塑性转动离其塑性转动能力有充足的裕量；
3、同层各个柱的上下端若不同时处于塑性变形状态。当前我国对于抗震措施中耗能机构的分析也遵循这一思路，普遍应用“梁柱塑性铰机构”的结构形式。为了有效避免发生没有延性的剪切破坏，在抗震设计过程中通常采取 “强剪弱弯”的方式对构件受弯能力以及受剪能力的关系问题进行处理。必须重视的是，相比于非抗震抗剪的破坏，地震作用下的剪切破坏是不相同的。对抗震来说延性是极为关键的性质之一，若想通过抗震措施对结构的延性进行保障，就必须明确影响延性的因素。对于梁柱等构件，延性的影响因素最终可以总结为最根本的两点：混凝土极限压应变，破坏时的受压区高度。影响延性的其他因素实质都是这两个根本因素的延伸。在抗震设计中为确保结构的延性，通常采用以下措施：控制受拉钢筋配筋率，确保一定数量的受压钢筋，通过加箍筋来保障纵筋不局部压屈失稳以及约束受压混凝土，对柱子限制轴压比等。
结语：综上所述，在土木工程中，结构抗震性能已成为衡量工程整体质量安全地重要指标，随着相关制度规范的相继颁布，对工程建筑的抗震性能有了更高得要求。新技术、心里念得不断涌现，为抗震设计提供了很多新途径，进一步提升了建筑结构的整体抗震性能。在实际工作中，我们总经经验教训，分析以往大型灾难中受损建筑物的主要缺陷，应对建筑结构抗震设计进行深入探讨，明确设计思路，进而有效提升结构抗震设计水平。
参考文献
[1]谢朝阳.土木工程结构中的抗震技术发展[J].中国新技术新产品，2014，（8）.
【关键词】抗震设计；性能减震；结构减震思路；结构减震技术
1 土木工程结构抗震性能原理分析
1.1 基本原理
当代土木工程抗震的研究已经进入到了一个新的阶段，人们对位移、能量等对建筑的影响进行了深入的研究。在上个世纪的末期学者对地震的研究中提出了性能抗震的设计方式，即土木减震结构在设计中满足使用功能外，利用不同的位移指标对结构进行性能调整，从而产生抗震效果。此种结构设计实际上就是对地震破坏进行定量或者半定量的控制，对地震的反应和损伤程度进行评价与预防，使其在预期的控制范围，从而在最经济的条件下控制地震造成的负面影响，其不仅仅可以保证生命安全也可以从性能目标上对建筑结构进行控制。性能目标所包括的有土木工程的场地、结构、重要性、投资效益、地震损失与重建因素等，以此对不同的抗震设计要求可以规定其结构到达适当的性能标准，即土木工程结构在某一个地震设防的水准下达到最大的损伤程度。同时其控制可以从土木工程的经济性上进行控制，即出现损坏时降低其使用功能与恢复的费用，将损失控制在最小。
目前结构抗震性能设计的方法有：承载力、位移分析、能量设计等，这些设计方式所考虑的基础不同也就形成了不同的结构抗震设计结果。基于承载力的设计已经成为了国际规范采用的主要设计标准。能量设计则是在上个世纪中期被提出，提出结构和内部设施被破坏的程度是由地震所产生的输入能量与结构消耗能量共同作用而形成最终的破坏结果，此方法可以直接对结构损坏情况进行评估，但是参数的选择则比较困难，因为无法选定一个相对固定的标准，因此使用起来较为困难。
1.2 性能设计理念
所谓性能抗震是设计就是先选定一个标准，将其确定为设计的目标，利用恰当的设计形式与合理的规划与结构选择、比例确定。保证土木工程的结构与非结构的细部构造设计更加合理，并控制其建造的质量与维护措施，使得工程在一定等级的地震影响下将破坏控制在一定的范围内。总结国内外的性能抗震设计思路主要有：对工程的整体结构进行合理协调；确定建筑的性能水平与性能目标，并保证其合理；概念性设计与西部抗震构造的结合；合理设计方法实现合理的性能目标等。
2 结构性减震技术
2.1 结构减震的基本原理
减震的思路是根据结构的地震反应，通过自动控制或者执行系统，主动的对结构施加一定的控制力，达到减小地震对结构的负面影响。从控制理论上看结构减震的方式主要有两种：一是被动控制技术，此种方法没有外部能源的供给，也称之为无源控制技术。主要包括了隔震与减震两种。主动控制技术则是为系统提供能源供给，也是一种有源减震技术。
2.2 减震技术的优势
目前在实际的土木工程中应用的减震技术有隔震与减震，其中隔震的措施应用较为广泛。此两种方式研究与应用都起始于上个世纪中期，末期技术提高了发展的速度与研究水平。这些积极的结构抗震方法与传统的消极抗震方式相比较优势如下：
2.2.1 结构性抗震与减震可以大幅度降低结构在地震作用中的变形，尽量使非结构件产生较少的破坏，从而减少震后的维修成本，对于一些典型的现代建筑非结构部分如：幕墙、饰面、公用设施等造价逐步提高，甚至可以达到建筑造价的五成以上，因此减少其损坏有现实意义。
2.2.2 可以大幅度降低结构部件受到的地震的影响，从而降低结构抗震的成本支出，提高结构抗震的可靠性。同时隔震方法可以准确的控制传导至结构上的最大地震应力，从而克服了设计抗震结构的难度，不需要准确确定载荷。
2.2.3 隔震与减震设施在地震后会产生变形与损坏，对其进行复位与修理也相对与结构修复更加的简单与经济，因此可以降低建筑震后的恢复费用。
2.3 结构减震的适应性
在对结构减震的实践中，证明采用隔震结合消能减震的技术可以对高烈度的地震进行防范，在7度的地震中检测表明其土木工程结构所承受的地震作用大致相当与5.5级的地震烈度对建筑产生的破坏性影响，其结构在遭遇地震的时候工作范围仍然在弹性范围内，降低了结构在地震中产生的加速度、位移、速度等不良反应，从而减轻或者消除了结构部件的损坏，对土木工程起到了很好的保护效果。同时将隔震与消能减震的设计可以将非线性与大变形组件统一进行控制与保护，利用阻尼器与隔震支座对其进行保护，这样就可以将设计、试验、建造的重点放在这些构件上，使得减震设计更加的具有目的性。因为结构处在弹性变形中因此对其进行分析与设计就更加的简单，分析结果越发可靠。
3 结束语
结构减震的技术从提出到今天已经有了长足的进步，在着几十年的时间里证明其相对于延性设计的方法而言，结构减震技术可以认为是对传统抗震设计的变革。全球多个地区的学者对此都作出了贡献，他们在此研究领域作出了大量的试验与理论研究，整个研究呈现出多元化发展的局面，且都获得了一定的成果。如：日本的学者在减震理论、设计方法、产品开发等方面都处在较为先进的位置。结构减震对地震破坏的控制理论种类多样，而产生的减震装置也类型众多，减震控制技术已经可以应用在大多数的土木工程中，从桥梁到建筑，从多层结构到高层结构，从钢筋混凝土结构到钢结构。在众多结构减震技术中研究成果较为成熟且应用广泛的就是前面提及的隔震与消能减震技术。其中隔震的技术在各类型的减震技术中效果较好，但是其应用的范围较为狭窄，对于超高层或者高宽比较大的土木工程建筑并不适用，因此其研究的方向集中在：高程减震的隔震设计理论与方法研究；从土体-基础-结构共同协调作用入手的隔震结构的受力分析；高阻尼橡胶减震设施、位移支座的开发等。虽然消能减震技术的抗震效果不如隔震技术措施，但是其应用的范围广泛，目前研究发展的重点是：消能减震结构的应用设计；隔震阻尼其的研发与标准化制定。总之，未来的抗震结构设计应在消除地震负面影响的思路上发展，并以此为基础设计出更加实用的隔震与减震结构，保证建筑在地震中受到的破坏最小。
参考文献：
[1]王卫勇. 浅议结构减震在建筑中的应用[J].山西建筑, 2008,(19)
关键词：土木工程；结构设计；问题；对策
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、土木工程结构设计中存在的问题
（一）土木工程建筑结构基础设计中存在的问题
1、承重柱截面高度设计过小
在很多的建筑物中对于抗震烈度的要求在六度的时候，很多的建筑结构设计人员认为六度没有必要进行防护措施，这样更加利于受力分析。但是没有防护的结果会导致承重柱的截面较小，在外界强加外力的作用下，会使柱与梁之间产生断裂的现象，这样就会对建筑施工造成严重的安全隐患，降低了建筑的耐久度，一旦有强烈的地面运动就可能会发生倒塌的事故，轻则建筑歪斜，重则人员的伤亡。
2、砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计，可以对防止墙体裂缝产生的良好效果，是提高房屋建筑抗震水平的重要举措。实际上，设计人员混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，没有为构造柱设置基础。如构造柱与承重柱混淆使用会降低墙体的约束作用，一旦有地震发生，构造柱的强度不及承重柱就会使其中的薄弱环节遭到破坏，最终导致建筑的坍塌。在建筑的过程中构造柱一般不另设基础，这就会造成承重能力比较薄弱，当构造柱当做承重柱使用的时候，较大的负荷就会使支撑的部分发生裂缝，所以在设计的过程中设计人员一定要正确区分构造柱与承重柱，根据自身的特点在适当的地方使用，避免错误使用带来的安全隐患。
（二）结构设计牢固性差
安全是结构工程最重要的质量指针，结构的设计与施工水平在一定程度上决定了工程的安全性，所以结构设计是防止破坏倒塌的重要保障，其中牢固性问题已成为工程结构常见的质量隐患，主要体现在以下几个方面:
1、工程设计规范的安全设置水平偏低，对结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位不明确；
2、工程设计规范的整体牢固性差，在结构工程设计时，设计人员或相关单位不重视设计，也缺少设置安全等级前的论证，因此造成的火灾、地震等人为破坏而造成的整体倒塌现象比较常见；
3、土建结构工程的耐久安全性差，而且缺少对结构的正确使用与维护意识，对于钢筋锈蚀或混凝土腐蚀不重视，从而导致结构安全事故的出现，并造成了土建结构的使用寿命严重缩短。
（三）土木工程结构设计安全设置水平偏低
我国土木工程质量和安全性能不高的另一个原因是结构设计安全设置标准偏低，由此导致了工程安全规范方面的漏洞，致使安全设置规范难以发挥对工程设计的约束作用，工程质量相对较低，较易造成安全事故的发生，损害了工程的建设效益，缩短了工程的使用年限。这些问题的出现都要归因于我国土木工程结构设计安全规范低于国外水平，由此导致施工的质量难以达到国外土木工程施工质量水平。由此要针对工程设计结构安全设置标准加以改善，从而以更高的要求来进行土木工程的施工规范。
二、土木工程设计优化的对策
（一）完善土木工程结构设计标准
针对土木工程结构设计中的问题，要不断完善各种技术标准，积极吸引国外先进工程施工技术，并根据我国实际情况加以创新。要针对土木工程设计安全设置不足的情况加以规范，提高各种技术标准，使土木工程的设计施工能够提高一个层次，以更高的水平保证土木工程的质量，防止安全事故的发生，保证工程的耐用性和效益水平的发挥。要结合工程设计规范和工程具体实际进行分析，针对不科学的设计规范及时向主管部门反映，及时进行修正，保证安全设置规范的科学性和合理性，保证拥有更高层次的土木结构设计的出现。
（二）确定构件截面尺寸
土木工程需要严格控制截面尺寸的构件，其主要有柱尺寸、梁尺寸、板尺寸三种，具体确定方法如下:
1、柱尺寸。土木工程的结构主体柱截面一般都相同，因此可以估算中柱的截面尺寸，然后估算出整个结构恒荷载的标准值、活荷载标准值，混凝土轴心抗压强度的设计值和柱轴力的设计值等；
2、梁尺寸。以柱距为标杆。如果柱距相同，则表示边跨梁、中跨梁、边柱联系梁、中柱联系梁等的截面尺寸一致；
3、板尺寸。需要考虑限制板的挠度、裂缝宽度等因素对铺设在板内管线的影响。
（三）内力组合的设计
内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上，组合框架梁的内力。
1、承载力抗震系数的调整
工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。
2、框架梁的内力组合
梁承载力的设计控制截面，通常采用梁端和跨中的方式。当地震作用组合的时候，除了要利用梁端的抗负弯矩和剪力设计进行接口的控制，还需要组合梁端的正弯矩。譬如土木工程结构在使用期间，很有可能同时遇到两种类型以上的可变荷载。为了减少结构的不利效应，可以控制可变荷载效应组合和永久荷载效应组合，分别取值1.2和1.35；而如果效用有利于结构设计，则效应取值为1.0，倾覆、漂移、滑移等取值为0.9。
3、跨间弯矩计算
结构在恒载和活载作用下，可将近似取值跨间弯矩。并根据支座弯矩的调幅和平衡条件，计算得出相应荷载。其中，需要涉及到的计算因素有梁端左右的弯矩、竖向荷载、地震力组合等。
（四）安全性设计
在进行安全设计时首先应该注意的就是加强对设计人员的专业素质的要求，让其可以充分的掌握相关设计规范，结构计算要熟练和准确，理论知识要充分，同时培养良好的设计素养。这些都有待于设计人员不断提高自身的专业素质，在工作中对自己严格要求。其次就是相关的设计单位需要进行科学以及有效的管理，施工单位在选择设计单位时需要选择设计经验丰富，相关资质等级较高的单位，这些单位的管理一般都比较的先进。再者就是在进行设计计算时需要细心，除了一般的要求的设计项目需要满足设计要求之外，还需要认真的检查设计的每一个步骤是否有问题，因为一旦计算出现问题，整个设计都会受到影响，因此对于每一个数据都要认真的进行核实和校对。最后就是在进行施工时需要对施工单位进行现场监督，保证施工是按照图纸进行的，在施工验收阶段，通过和施工单位配合，保证施工人员正确的理解施工图纸，避免因为图纸问题引起工程质量问题，同时还应该严格按照工程施工图来进行工程的验收，以保证工程的质量。
（五）科学管理与定期检测
土木工程维护和检测对于土木建筑质量与使用寿命密切相关。而任何的质量问题，都是因量变发展到质变，因此我们需要定期对土木工程施工进行全方位的安全检测。首先，在检测的过程当中还需相应的监督部门对检测全程监督，以此来督促工程单位以严谨的态度对待检测工作。其次，土木工程的牢固性在正常使用中，很难察悉问题，只有遇到严重的灾害时问题才会出现，是由于小的隐患逐步扩散造成。因此，需要对土木工程做定期的维护检测。
三、结语
随着社会经济的快速发展，科学技术水平的不断提高，人们对于土木工程的要求也越来越高。因此必须要进行科学合理的设计，在保证土木工程结构安全与稳定的基础上，满足时展的需要。
参考文献：
[1]薛扬欣. 土木工程结构设计安全问题分析及策略研究[J]. 建设科技,2012,(16).
【关键词】地震作用；建筑结构抗震设计；安全性；可靠性
地震，作为人们所熟知的一个名词，给人们的印象是山摇地动、房倒屋塌、人畜伤亡！纵观历次大地震，以建筑结构为主的工程设施在地震中所扮演的角色是显而易见的。正是由于地震中工程设施的损坏，特别是建筑物的倒塌导致了更大规模的财产损失，同时也带来了难以承受的人员伤亡、因此，对于发生的时间、地点、强度和频繁程度都不确定的地震作用，采取什么样的策略和措施从而令建筑物在地震中可以可靠地承受地震的破坏作用，是摆在土木工程师面前的一个重大问题，更是一向责任和使命。
一、防震减灾是工程抗震最有效的措施
建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。
土木工程防震减灾的基本措施通常有四类：灾害预测、评估及预警，工程防灾减灾规划，抗灾救灾决策与措施，提高工程结构的抗灾能力。历年来的各次大地震的事实充分表明，人类目前尚无法避免地震的发生。但是，切实可行的抗震计算和抗震措施使人类可以有效避免或减轻地震造成的灾害，因此，就目前来说，提高工程结构的抗震减灾能力是最根本最直接最有效的措施，而且人类在与地震的抗争中已经总结出不少行之有效的防震减灾、救灾的经验，并成功应用与工程实践。
二、防震减灾的目标
我国是一个多地震国家，近年来地震活动频繁发生，特别是在四川汶川地震和雅安地震中，建筑物的严重损坏已经引起人们对建筑物抗震安全的重视，我国建筑结构的抗震设计准则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。研究建筑结构的防震减灾，就是为了避免建筑物在强震中出现因为地基失效、承重结构承载能力不足或变形过大、结构丧失整体性而引起破坏，确保建筑结构可以保持预期的安全性，从而更加有效的维护人民生命和财产的安全。
三、抗震设计理论的发展
结构抗震理论的发展依赖于人类对地震地面运动特征及结构地震反应特性两方面的认识。人类对地震地面运动特征的认识经历了一个由浅入深的过程。随着人类对地震地面运动特征及结构地震反应特性的不断认识，结构抗震理论逐步从静力理论发展到反应谱理论、弹性动力理论和弹塑性动力理论。
建筑物由地标破坏引起的破坏属于静力破坏，这可以通过场地选择和地基处理加以解决，静力理论存在的缺陷比较多，因此逐渐被更完善的理论所替代。随着建筑结构抗震技术的发展，人们认识到用地震反应谱确定地震作用更加准确和有效，地震反应谱就是质点的最大绝对加速度反应与体系自振周期的关系曲线，地震动不同，其地震反应谱也不同。地震反应谱可以有效地反应地震作用，但是这种方法一般用于弹性体系，有很大的局限性。随着社会的发展，结构弹性动力理论也得以快速发展，到目前已经发展得比较成熟，国内外优秀的弹性反应分析程序和软件数量也非常多，功能强大，科研人员及结构工程师可以对任何复杂的结构体系进行较为可靠的弹性分析模拟。
四、基于结构性能的抗震设计理念
历年地震表明，大小地震导致结构正常使用功能丧失而对人类的生命和财产造成威胁，同时，结构在中震和大震作用下往往处于非线性工作状态，传统的弹性分析理论和设计方法不能正确地反映中震和大震作用下结构的工作特性，此时仍然假设结构处在弹性状态工作是不合理的，且会造成材料的巨大浪费，是不经济的。因此，基于承载力和构造保证延性的传统抗震设计方法已不能适应现代社会对结构抗震性能的要求，这迫使工程人员进行反思并寻求更加完美的设计思想，是工程结构在各种可能遇到的地震作用下的反应和损伤状态控制在预期要求的范围内。基于结构性能的抗震设计思想正是在这一背景下被提出的。
1、性能化抗震设计的核心思想主要有三点：
多样化的抗震设防目标及其相应的成本-效益衡量手段。对于不同的建筑物，应根据其重要性和相应的功能要求采用不同的抗震设计目标。性能化抗震设计所最终追求的是根据业主和建筑物自身的需要，根据场地地震的发生概率、建筑物的破损概率、相关损失预测，最终确定一个建立在最佳成本-效益核算基础上的抗震设防目标。
多阶段抗震设计及相应的分析手段。结构在中震或大震中会进入弹塑性阶段，这时传统的弹性分析工具和分析方法手段已经不能满足使用的要求了，这就需要有新的方法被发明创造出来，以方便的计算地震中进入弹塑性阶段的结构内力。
多参数评价和相应判断准则。基于位移的抗震设计在很长的一段时间里，是性能化设计的一个主要代表。随着性能化设计的进一步发展，从能量角度来衡量地震能量消耗成为一个热点，但是位移显然不能很好的表达能量消耗，因此基于能力的抗震设计方法得到了快速的发展。
2、基于位移和能量的设计方法
量化结构性能的指标通常有三种常用的物理指标，即：力、位移、能量。结构在地震作用下局部或整体的位移可以反映结构的受损程度，较有效地实现结构性能控制，因此基于位移的抗震设计方法是实现基于性能设计思想的重要方法，也是目前应用最广泛的理论。地震是一种能量的传递，在短时间内释放巨大的能量，如果结构可以消耗掉地震释放的能量，那么结构就是安全的，处于此种理论，基于能量的设计方法得到了广泛的研究，并且也取得了一定的成果。
3、结构弹塑性分析和性能化设计的关系
随着社会的发展，地震灾害中非结构破坏造成的经济损失，所占的比例越来越大，现行设计理念在减少地震损失方面还存在许多不足。美国学者在上世纪90年代初率先提出了基于结构性能的抗震设计理念。在强震作用下，结构将进入弹塑性变形状态，结构抗震弹塑性分析会促进性能化抗震设计的极大发展。
总结：
地震是人类面临的最严重的自然灾害之一，常常引起建筑物的破坏、人员的伤亡，给人类社会造成巨大的经济损失。地震灾害与其它自然灾害如风灾、水灾等的显著区别在于几乎所有的人员伤亡和经济损失都与工程结构及构筑物的破坏密切相关。为避免损失和减少伤亡，必须对工程结构采取抗震措施和进行结构抗震设计。
随着世界工程人员和研究人员对地震作用研究的深入，抗震理论研究的越来越完善，工程人员和研究人员对抗震设计的经验总结也越来越全面。同时，抗震设计也越来越受到重视，更多的研究会专注于抗震设计。弹性理论分析已经相当成熟，现代的弹塑性分析虽然取得了很大的进展，但是还有很多关键的问题尚未得到很好地解决，这也将是今后结构弹塑性抗震分析科研和工程实践的发展方向。结构的抗震作用直接关系到人类的生命安全和财产安全，结构的抗震性能亟待提高，抗震理论分析亟待完善。
参考文献：
[1]耿宏春.地震作用下钢筋混凝土结构弹塑性分析[D].哈尔滨.哈尔滨工程大学
[2]建筑抗震设计[M]/张延年主编.北京：机械工业出版社，2011.6
[3]建筑结构抗震设计[M]/王建强主编.北京：中国电力出版社，2011.9
[4]建筑结构抗震设计[M]/李英民，杨溥主编.重庆：重庆大学出版社，2011.2
作者简介：
葛元飞（1992—），男，郑州大学 土木工程学院 2010级土木工程专业 四班。
关键词:土木工程;结构设计;存在问题;设计措施
一、引言
在土木工程项目管理过程中，其中一项重要的组成部分就是工程结构设计措施的控制与管理。而对于土木工程项目管理来说，各种内外部因素均容易影响工程项目中工程结构设计措施的管理应用工作，因此，工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内，并制定相应的对策，尽可能在整个土木设计的阶段中运用最新的控制管理技术。只有这样，土木工程项目设计阶段的结构设计措施控制与管理才能得以强化，从而为土木工程项目设计阶段管理乃至整个项目管理打下扎实基础。
二、土木工程结构设计理念存在的问题及设计原则
(一)从设计理念上加深对土木工程结构使用寿命的理解
我国在土木工程结构的设计理念上，逐渐改变了原本的简单的设计符合荷载强度的设计原则，保证不但符合荷载强度需求，而且要符合使用寿命需求的设计思路，因而国际上要求的土木工程结构建设的使用寿命相一致。深刻理解土木工程结构的使用寿命，并对结构的重要性的确定手段展开研究。然而，在确定使用寿命上较为简单，而可靠性不够，必须由大量模拟实验进行验证。使用寿命得以确定后，必须全面考虑土木工程结构建设的规划、设计、施工、运行(包括养护、维修、管理)，保证修建的土木工程结构能实现预期寿命。
(二)进一步关注土木工程结构的耐久性问题
在建造和使用土木工程结构中，必然会受到环境、有害化学物质的影响，同时还会遭受巨大的交通荷载、地震荷载、风荷载、疲劳荷载甚至是超载，这会产生人祸等安全意外，并且土木工程结构使用的材料会随着时间不断老化损耗，结构中各个部门或多或少会被损坏。从大部分的病害实例可知，不仅包括施工和材料两个因素，而且构造上也就是设计上的不足对结构耐久性也有影响，并具有决定性作用。
(三)不能忽视环境对于土木工程结构及构件的影响
在设计土木工程结构耐久性时，特别要对环境因素对钢筋和混凝土产生的腐蚀反应给予高度重视。针对海边的土木工程结构来说，必须要对环境的氯离子侵蚀状况进行充分了解，该类型的环境因素会严重腐蚀土木工程结构耐久性，这会产生极大影响。
(四)更深入地研究土木工程结构在疲劳荷载作用下的反应及对策
因为在土木工程结构中承担着动荷载作用，包括活荷载作用和风荷载作用，该类的作用力会对土木工程结构内部形成循环往复并产生变化的应力，不仅会对结构产生影响，使其震动，甚至会给结构带来疲劳损伤，这一问题逐渐积累，对内部结构产生较大的伤害。因为土木工程结构使用的材料一般难以实现真正的均匀和连续，同时会导致出现较小的问题和不足，在上述循环往复并不断变化的应力的作用和影响下，这些细小的问题都会逐渐扩大，进而形成一定损伤，这些必须受到重视，否则会逐渐恶化，对整个结构产生不利，影响其安全性。而在研究疲劳荷载作用上，不单单是研究土木工程结构的整体结构，通过实践可知，一些土木工程结构关键部位上的构件由于未能有效抵抗疲劳荷载作用，进而导致局部失效，最终则造成了土木工程结构整体结构失效。
三、土木工程结构设计存在的问题及设计措施
(一)基础连系梁设计的常见问题及设计措施
对于桩基础而言，需要在单桩承台彼此呈90°角的方向安装连系梁;且设计安装过程中需要首先考虑短向问题。对于单一扩展型基础而言，实际施工阶段，需要提供对单一基础及其连系梁间的缝隙进行处理，选择混凝土填充，确保和基础顶面完成对齐，接着便可以开始基础连系梁浇筑工程。经过上述处理，能够让连系梁计算跨度合理减小，更加符合设计要求。如果是通过基础连系梁完善柱底弯矩，那么需要按照框架梁状态，对其配筋与截面尺寸实施合理的设计。在这种情况下，需要对所有梁正弯矩钢筋进行处理，且位置选择1/2跨处，对于基础连系梁而言，框架柱部分的纵筋需要采用箍筋的方式进行加密、锚固，确保和上层框架梁之间完美一致。
(二)框架结构柱设计的常见问题及设计措施
在考虑抗震性能问题时，需要按照抗震设计要求开展加密工程。除此之外，加密柱的高度不可以超过柱高区范围这一要求作为前提条件，采用加密方法，使楼梯和角柱间梯柱、框架柱得到有效保护。一般来讲，框架结构柱截面部分应当满足以下标准:如果土木工程结构需要达到1、2、3级抗震标准，那么截面边长需要超过400mm;如果土木工程结构需要达到4级抗震标准，那么边长需要超过300mm;如果并未考虑抗震问题，那么边长需要超过250mm。实际施工过程应当严格遵循以上标准进行处理，防止结构出现问题，引发严重的安全隐患。
四、结束语
综上所述，对于现代土木工程项目建设而言，在整个体系中，一个至关重要的部分就是工程建筑结构的设计措施管理，各种内外部因素都容易对其产生影响，因此，必须以工程结构设计措施的控制与管理作为其依据，有助于各设计单位有效提升土木工程项目的品质，保障广大社会人民群众的基本权益。工程设计人员对土木工程项目建设中设计阶段的控制与管理，必须全面了解此项工作的技术重难点，从而构建完善的工程设计管理体系。总而言之，唯有保证土木工程项目良好的设计措施应用质量，积极做好技术优化与创新的控制和管理，才能确保土木工程项目建设的质量和品质。而设计阶段的结构设计措施管理，对于土木工程的发展也将越来越重要。
参考文献
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1)课程知识点多且更新快，授课内容容易脱节。高层建筑结构设计是土木工程专业重要的传统课程，课程内容丰富，理论严谨，注重学生工程实践能力的培养。随着科学技术的进步和实验方法的完善，新的结构和新的技术不断出现，因此该课程的内容在不断扩充，分析设计方法也在不断完善，任课教师不了解新规范的变化，在教学过程中就很难将最新的知识传授给学生，和当前的设计方法脱节。
2)教学实践环节的针对性不强。培养工程实践能力是一般本科院校土木工程专业的人才培养目标，我校现实行的“3+1”的教学模式就是针对该人才培养目标提出的。所谓的“3+1”人才培养目标就是在本科四年中拿出一年的时间用于教学的实践环节，这里的实践环节包括各种课程设计和生产实习，学生通过课程设计会对一些基本结构和构件的设计有初步的了解，但在生产实习环节大多数学生从事的只是最基本的体力劳动，对实际工程的认识不够。现在高层建筑结构设计课程的每个知识点大多均为解决工程实际问题提炼而成，如果学生缺乏对工程结构的认识，那么对于高层结构中的概念设计、计算方法和构造措施就理解不够。
3)教学学时偏少，与抗震课程内容交叉重叠，教学方法与手段落后。在一般本科院校中，高层建筑结构设计为32学时，且开在第七学期，临近毕业学生面临就业、考研等多重压力，很难安心学习;在课程内容上高层建筑结构设计课程的内容与荷载结构设计方法、结构抗震设计的部分内容交叉重叠，分开教学导致知识点分散，教学效果不理想;课堂教学中大多采用传统的填鸭式教学方法，学生接触不到实际工程，体验不到以理论来指导实践的快乐，故无法激发学生的学习兴趣。
4)考核方式不尽合理。现在的高校仍然采用应试教育思想指导下的传统的考试模式，采用平时成绩加期末考试成绩的方法，考试形式单一、内容片面，很难全面客观地评价教学效果。作者根据近2年对高层建筑结构设计课程的考试方法进行改革，联系国家注册结构工程师的考试大纲和考核方式，让学生接触工程实践，让学生体会到学有所用的成就感，取得了一些成果。针对上述高层建筑结构设计教学中存在的些许问题，课题组的老师进行了相关的教学改革并在2012年申请了黑龙江省教育科学规划课题项目获得了资助。
2高层建筑结构设计课程改革的内容和方法
1)精简授课内容，避免不必要的重复。高层建筑结构设计是在荷载结构设计方法、钢筋混凝土结构、砌体结构和结构抗震设计课程修完之后开设的，与这些先修课程有着密切的联系，因此在教学过程中有部分内容交叉重叠，如竖向荷载和风荷载的计算;抗震设计中地震作用的计算;钢筋混凝土结构设计中框架结构的分析计算方法等这些内容均与先修课程重复，这就需要任课教师在满足教学大纲的前提下充分做好授课计划，事先做好已有知识和新内容之间的区分和衔接，避免与前述课程内容重复，造成学时的不必要浪费。在课堂讲解中做到重复的内容讲差别，相似的内容讲典型，重点锻炼学生运用计算方法和分析方法解决问题的能力，提高工程实践能力。
2)在课程内容的设置上，注重加强学生对概念设计的理解。在现有的高层建筑结构设计教材中，概念设计一般位于教材的第一、第二章，主要讲解结构体系与布置原则，但实际上，概念设计贯穿于结构设计的全过程。在教学中以生动易于学生理解的实例讲解晦涩难懂的理论，让学生从根本上理解。
3)改革考核方式，重点提高学生的知识运用能力。在土木建筑行业，与高层建筑结构设计相关的行业规范是《高层混凝土结构技术规程》和《抗震设计规范》。在土木工程专业课的学习过程中，大多数学生都以教材为主，而很少学习规范或者阅读一些参考资料，这就违背了一名未来土木工程师所必须遵循的基本理论。为了培养学生的工程师意识，在授课过程中适时引用规范中的条文进行讲解说明，既可以使学生接触到行业发展的最新动态，又对学生将来走上工作岗位后，考取注册结构工程师的职业资格有一定帮助。在考核方式上，采用注册结构工程考试的考试模式，开卷考试，在考试过程中可以携带相关教材以及规范，重点考核学生运用所学理论知识解决实际工程问题的能力，这样学生对知识点的理解更深刻、掌握更扎实，达到“卓越工程师”的人才培养目标。
4)强化课程设计、毕业设计、设计竞赛等环节，提高学生实践创新能力。在高层建筑结构课堂理论教学中，采用“五延伸”的教学方法，理论教学向现场、课程设计、毕业设计和各种知识竞赛、设计竞赛延伸，进一步提高学生的设计实践能力和创新思维能力。a．课内教学向实验现场延伸，能够使学生对各种不同的结构有感官的认识，激发学生学习的兴趣。b．课内教学向课程设计延伸，采取手算为主、电算校核、手算电算相结合的方式开展课程设计，使学生进一步加深对基本理论和计算方法的理解，初步体验到成功的乐趣。c．课内教学向毕业设计延伸，毕业设计是土木工程专业最为重要的实践环节，通过毕业设计，使学生具备基本的设计能力，初步具备结构工程师的基本素质，实现“卓越工程师”的人才培养目标。d．课内教学向设计竞赛、学科知识竞赛延伸，组织校内各种设计竞赛，为学生创造出良好的培养动手能力的环境，鼓励学生积极参加省内及全国大学生结构设计大赛，开阔学生的眼界，培养学生的创新能力。e．课内教学向课外科技活动延伸，积极组织学生参加课外科技活动，参与到教师的科研活动中来，激发学生的创新科研能力。
3结语
关键词：土木工程建设：建筑结构基础设计：研究
1.建筑物对土木工程结构基础建设计的要求
1.1结合环境信息设计
在土木工程施工的过程中，要使建筑结构保持稳定性，使建筑物更加高大、宏伟，那么就要做好基层的土木施工的结构设计。在这个过程中，要根据施工周边的水文环境、交通环境等状况来进行施工。另外，可以使用一些现代化的数字技术进行监测，在对土木施工环境进行了客观了解之后，根据工程施工要求进行施工图纸和技术方案的设计，这样才能建筑物的质量提供保障。
1.2施工图纸的设计要求
在土木工程建设的过程中，施工图纸能反映技术效果。通过对客观环境的分析，实现土木施工抗震和防渗水结构设计。具体设计策略如下：对于土质环境较疏松区域，要想增强基层结构的稳定性，那么就可以通过构建工程桩实现。另外，为使施工人员依照设计要求准确施工，对于设计人员而言，一定要在施工图纸上对重点关注事项标注。在工程复杂区域，可使用文字进行标注，同时要使施工图的比例尽量专业。如图1为某房屋的施工图纸设计。
1.3重点建立地基和支撑柱
在土木工程建设中，基层结构的稳定性跟地基的结实性紧密相连，而且还与支撑柱的承重联系也很大。在施工的实际过程中，要将此内容作为施工重点进行设计，并在施工监督和审核中进行客观地考察。检测达标之后才能继续施工建设。对于支柱梁木和柱子，要进行压力测试，测试坚持“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的原则。
2.土木工程建筑结构基础设计注意问题分析
在土木工程施工中，劳动力的数量需要得到保障，而劳动密集型的行业很容易出现问题。在建筑施工中，要想M可能地减少问题的出现，一个重要的方法就是要做好建筑结构基础设计。可从以下几个方面入手：首先，建筑结构平面图的设计时，设计者往往没有综合考虑各方面的因素。其中抗震度就是一个容易被忽视的问题。当建筑物的砌体结构没有得到直接的建造设计的时候，不考虑抗震度就会导致建筑物的结构基础出现一些问题。其次，在建筑结构设计时，设计者要想达到合格的标准，就应当考虑使用该建筑的人员的需求。上述因素都会对设计工作产生较大的影响，设计人员在进行示意图的设计时，结构形式与板配筋以及钢筋的设计都不能从整体角度进行衡量，很容易导致设计工作的成果意义不明确，从而对施工进度造成影响。再次，建筑结构的基础详图绘制由于跟建筑结构基础详图相关，因此很容易出现较大的误差。当建筑结构基础尺寸与实际尺寸差距较大时，就不能满足建筑工程施工的需求。最后，设计者在进行设计之时，容易忽视混凝土的标号问题。
3.加强房屋建筑结构基础设计的主要措施
3.1注重结构平面图设计
若房屋建筑所处地的抗震设防烈度小于7度，那么要根据建筑抗震设计规范，并结合相关抗震措施进行设计，此时不需要使用结构软件建模。反之，若房屋建筑所处地的抗震设防烈度大于等于7度，那么就一定要用到结构软件建模。
3.2做好屋顶结构图设计
近年来，为了满足房屋使用者的要求，有大量的房屋建筑使用了坡屋面的结构形式。该结构形式主要包括两种形式，一种是梁板式，另一种是折板式。前者一般用于建筑板的跨度较大且建筑平面不规则，屋脊线的转折和屋面坡度复杂的情况。否则，应使用后面一种形式。在设计屋坡面板时，为确保施工操作人员更好的理解图纸，应采取大样详图与剖面示意图相结合的表现方式。因而作为房屋建筑结构设计人员，必须具备空间感，就房屋建筑的整体构造做到心知肚明。以整体的视角掌握房屋建筑结构大局，以细微的设计体现其实用价值，坚持这一设计理念，所设计的图纸方能使施工技术人员一目了然的明白设计者的意图。尤其需要注意的情况就是，屋面起坡会导致阁楼层的部分墙体超过高度，因而需要考虑将墙体计算高度降低，在设计时应采取一定的措施，比如应与门窗顶相结合设置圈梁等。
3.3加强大样详图设计
在绘制大样详图之前，要将建筑详图绘制准确。绘制大样详图通常有两种方式，一种是基于旧有的建筑详图进行绘制，另一种是在以前做过详图的基础上进行合理的改进。应在确保建筑外形不变的前提下，尽最大程度使结构设计合理化这样才使施工更加方便，并且不管是建筑的标高还是建筑的外形，应与建筑协调好。
3.4做实基础设计
在土木工程建筑设计基础中，选择混凝土的标号要合理，混凝土的标号一定要跟结构耐久性要求保持一致性。基础钢筋要跟最小配筋率相关要求一致，对于条基交接处的钢筋，要注意选标准图或者详图，要合理调整基础宽度。
作者：薛扬欣 单位：江苏中建工程设计研究院有限公司
碳纤维、铝合金、镁合金、镀膜玻璃、双层中空玻璃、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、各种节能混凝土等新型工程材料已在工业和民用建筑中得到广泛使用［1］，它们在强度和耐久性上表现出优越性，为高层、大跨和结构复杂的大型土木工程建设提供了重要物质基础。但是，这些材料也有其缺陷，如:有些弹性模量偏低，有些成本太高，应用范围比较窄，所以还需要进一步研究。2)土木工程实施工艺的发展。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，如:同步液压千斤顶、直升机安装技术、滑模等先进技术的出现，使得大规模的、高层的、复杂的土木工程不断发展并得以实现。预应力技术是施工工艺中最为突出的技术之一，可以应用在大跨度、大开间等多层和高层建筑，还可应用于核电站、预应力储仓、桥梁结构、公路工程等等。随着应用系统工程的理论和方法不断应用于组织管理中，推进了土木工程的科学快速发展。并且，工程逐步趋向结构和构件标准化和生产工业化，使得土木工程的发展逐步实现节约成本、提高工程效率等需求，对于以往不能实现的施工工程，现在也可以实现。鉴于以上土木工程的发展，虽然有了很大的进步，但是在这个人口剧增、交通拥挤、生态环境破坏严重的社会发展趋势之下，可以用来建筑的土地越来越少，促使土木工程不得不快速、科学地发展，才能满足社会发展需要。
精密化的理论研究未来土木工程的理论发展趋势集中在力学，利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用，重点为解决数学分析与处理。现阶段，有些领域还不够完善，比如:对于结构复杂的、流体介质等受力分析，需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题，还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化，可以模拟更复杂的施工情况。土木工程的空间发展1)向高空发展。随着人均建筑面积不断缩小，人类努力开发所有可开发的土地资源，因此土木工程发展趋势是不断向高空和地下发展。向高空发展，近年来已经取得初步进展，我国已有了500m以上的高层建筑［2］，波兰227Hz长波台的钢塔成为世界上最高的建筑。不断地在大中小城市出现的摩天大楼，更能说明向高空发展成为土木工程建筑物的必然发展趋势。2)向地下发展。对于可开发的建筑资源，不仅有地上的高空资源，还有地下空间可以利用。在北京、上海等各大城市相继开通了地铁，对于土木工程在地下空间的应用，是一个良好的开端。不仅充分利用了地下土地资源，而且还缓解了地上交通拥堵的问题。随后，地下停车场、地下隧道、安装管道用的微型隧道等等的地下空间实现了综合应用。日本东京八重洲的地下街，是目前世界上最大的地下街。莫斯科切尔坦沃小区地下商业街，是目前深度最深的地下街，深度可达100m。并且，GPS(卫星全球定位)、RS(遥感)、G飞(地理信息系统)不断地在地下空间开发中得以应用。但是，随着这些高空和地下空间的不断发展，也带来了一些新的问题，如:地震荷载、地下水流向的改变、原有地层应力的改变、生态环境的破坏等等。因此，如何实现高空和地下空间的可持续开发和利用是一个重要研究课题。3)向沙漠、海洋、太空发展。未来建筑空间的延伸，也不只局限于陆地上，也可以向沙漠、海洋、太空发展。对于沙漠化越来越严重的地球来说，开发沙漠资源是必然的趋势。可以通过输水管道、人工河等工程，实现沙漠的改造工程，将是未来的沙漠中土木工程的一大趋势。拓展海洋空间，也是未来土木工程的一大发展空间。现已有非常成功的例子，如:阿拉伯联合酋长国首都迪拜在海上建造七星级大酒店，工程极其宏伟。洪都拉斯即将在海上建造城市型大游船，包括医院、超市、旅馆、饭店、娱乐场所、飞机跑道等等。
我国上海的外滩，也逐步实现拓岸工程［3］。地球的资源是有限的，随着人口的发展，人均居住面积会越来越少，所以美国、前苏联、中国等国家，不断研究走向月球、走向太空，建立太空试验站，以期望在未来开发地球以外的新的土地资源。土木工程材料的发展土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长，而且随着生态型建筑理念的发展，对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高，需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料，以适应人和自然环境的协调发展。1)生态建材的发展。为了实现绿色建筑，在保证工程质量的前提下，选用生态建材是最首要和有效的途径。比如选用环保材料、净化材料、可再生材料、循环使用材料等等成为未来发展的趋势。生态建材的发明和使用，大大提高了人们居住品质，减少对环境的破坏，有效降低建筑垃圾的产生，避免建筑材料的浪费，实现用最少的资源实现最高的品质要求。新型生态材料的使用，在节水节电上进一步优化，节省资源，实现人与自然的可持续发展。2)抗震强度高的钢材。随着高层建筑、大跨度结构建筑的不断增多，对抗震材料的要求也越来越高。因此，要求建筑结构使用的钢材逐渐向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点等方向发展。日本的建筑抗震效果较好，值得借鉴。他们研究的具有高抗震设计的低屈服比和低屈服点的钢板，它们是采用调整化学成分和改建热处理工艺等方法制成。生产出来的低屈服点钢材可辅助结构和减震控震装置。当地震发生时，首先达到屈服点开始变形，吸收了地震能，从而防止主体结构的破坏。高强度的抗震材料的使用，不仅可以减少钢材的使用量，还为抗震提供了安全保障，是未来钢材发展的趋势。3)智能化的混凝土。目前使用的高性能的混凝土，具有体积稳定性好、强度高、工作性强、耐久性好等等优点。这些混凝土，具有高抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性等优势，所以它们能够在恶劣的环境下较长时间的使用。最新设计的混凝土甚至可以使用100年或者200年以上。随着科学的不断进步和发展，智能化的混凝土将成为未来发展的趋势。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能够接受某些环境信息，自觉地进行逻辑判断，同时做出能够相适应的混凝土相关材料［4］。这种智能性的混凝土材料，可以根据工程的需要，维持和调整混凝土的性质，比如:流动性、保水性、粘聚性等，这样可以防止建筑受到侵害，或者对破坏进行修补，或者当有危险时也可以警报。这种智能化的混凝土是未来建筑材料发展的关键技术，但目前还比较昂贵，研究的人也不多。相信随着信息科学、生命科学的不断进步，智能化材料也将逐渐进入到土木工程的市场。
土木工程信息化的发展近年来，信息化已经普及，并且逐渐带动工业的信息化，必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等，这些信息化技术不断渗透到土木工程中，并且涵盖了土木工程的全过程，不仅限于设计和施工，还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线，也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。我国正处于土木工程大力兴建时期，而随后的30年后，将进入建筑物的维护时期，这就需要我们将土木工程信息化做大做强，才能为今后的建筑物的维护、监控等耗费较大的工作做足准备，土木工程的全程信息化具有重要意义。相信土木工程在科学进步和人类智慧的共同发展下将会不断地前进，并将实现一个又一个飞跃，未来的土木工程将更好地为人类服务，再创高峰。
关键字：粘滞阻尼器，抗震，原理，设计
一．概论
最近几年，地震在我国频繁发生，给人们带来了生命财产的严重损失，所以抗震成为保证结构安全的重要任务。现在世界各国普遍采用的传统抗震方法为“延性结构体系”，它的设防目标是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
在现代建筑的设计中，积极抗震方法已是大势所趋，尤其是消能减震的设计方法。结构消能减震体系是一种新的抗震防灾技术，是把结构的一些非承重构件(支撑、剪力墙、连接件等)设计成消能构件，或在结构的一些部位(层间空间、节点、连接缝等)装设消能装置，在小风或小震时，本身有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着侧向变形的增大，消能构件先进入非弹性状态，产生比较大的阻尼，消耗输入结构的大部分能量，迅速衰减结构的振动反应，使主体结构避免出现明显的非弹性状态。
消能减震结构体系与传统抗震结构体系相比，具有安全性 、经济性、技术合理性和震后易于修复或更换的优点，故本文将对粘滞阻尼器做一系列的抗震设计探讨。
二、粘滞阻尼器
粘滞阻尼器的研究始于20世纪80年代末，美国和日本起步较早，目前已经运用到大量工程中，相应的也制定了设计规范、规程和设计手册。国内则相对起步较晚，始于20世纪90年代初。目前我国已在阻尼器的实验研究、开发以及工程应用等方面已取得一定的成就。《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）也包含了应用阻尼器相关方面的内容。
粘滞阻尼器由缸筒、活塞、粘滞流体和导杆等组成。缸筒内充满粘滞流体，活塞可在缸筒内进行往复运动，活塞上开有适量的小孔或活塞与缸筒留有空隙。当结构因变形使缸筒和活塞产生相对运动时，迫使粘滞流体从小孔或间隙流过，从而产生阻尼力，将振动能量通过粘滞耗能消掉，达到减震的目的。
三、粘滞阻尼器原理
对于一般的工程结构,在地震或者风的作用下,一般为低频振动,频率小于3Hz ,阻尼器的刚度便可以忽略, 可近似认为阻尼系数不随振动频率的变化而变化,阻尼力、阻尼系数和活塞运动速度三者的关系可描述为:F = C・va，其中,a为阻尼指数，V为活塞运动速度,单位为(m/s)，F为阻尼器输出阻尼力(N)，C为阻尼系数(N ・s/ m) ;
研究结构消能减振技术要从结构在地震发生时的能量转换开始：
传统抗震结构:Ein = ER + ED + ES
采用粘滞流体阻尼器的消能减振结构:Ein = ER + ED + ES + EA
式中, Ein：地震时输入结构的地震能量;ER：结构物地震反应的能量, 即结构物振动的动能和势能；ED ：结构阻尼消耗的能量；ES ：主体结构及承重构件非弹性变形消耗的能量；EA：粘滞流体阻尼器消能装置消耗的能量。
如果ED 忽略不计,对于传统结构, 为了最后终止地震反应( ER 0) ,必然导致主体结构及承重构件的损坏、严重破坏或者倒塌( ES Ein) 。而对于采用粘滞流体阻尼器的消能减振结构,阻尼器率先进入消能工作状态, 大量消耗输入结构的地震能量( EA Ein) , 既能保护主体结构免遭破坏( ES 0) ,又能迅速地衰减结构的地震反应( ER 0) ,确保结构的安全。
四、粘滞阻尼器的抗震设计
进行抗震设计，首先要明确它的抗震目标。采用粘滞流体阻尼器的建筑,其抗震设防目标应高于传统抗震设计的抗震设防目标。在采用粘滞阻尼器消能减振设计时,暂时还无法做到在设防烈度下上部结构完全不受损坏或主体结构处于弹性工作阶段,但是与非消能减振及非隔震建筑相比,须有所提高, 也就是说: 在多遇地震下, 基本不影响使用功能和受损坏; 在设防烈度的地震下,无需修理仍可继续使用; 在高于本地区设防烈度的罕遇地震下,不危及安全和丧失使用功能；在罕遇地震下的层间弹塑性位移角限值, 应小于《规范》的规定。
液体粘滞消能器一般表现为非线性特征,大大增加了分析的难度。为此国内外的学者进行了大量研究工作，提出了多种等效线性化方法。仍采用振型分解反应谱法计算液体粘滞消能减振结构，确定消能结构的自振周期、振型和阻尼比是计算的关键。假定附加消能器的结构频率和振型与原结构（未加消能器的结构）相同，这样就可以按经典特征值问题求解安装消能器后的结构。
根据多个文献资料的讲述，将消能减震设计过程归纳为如图流程表
四、结语
从安全的角度考虑，现在已经有越来越多的建筑结构开始采用粘滞阻尼器，例如，南京奥体中心观光塔、北京奥林匹克公园国家会议中心、内蒙古会展中心等，而事实也证明，粘滞性阻尼器的确发挥了较为良好的减震作用。因此，粘滞阻尼器对于建筑结构消能减震具有重要的应用价值。
但是，将粘滞阻尼器应用在工程中，所采用的是一种组合结构，在工程中实际经验还是较少，尤其是工程师们在考虑采用这项技术时，应该安装多少阻尼器，在各种抗震设防标准情况下，应选用多大阻尼力以及效果并不是很明朗，因此在今后的研究中更需要加深其广度和深度，完善理论。尤其是多进行一些定量的分析会有更大的理论意义。
参考文献：
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