土建结构设计中的桩基设计与抗震设计

毛宏宇

1. 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，安徽马鞍山 ，243000

2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司， 安徽马鞍山， 243000

3.金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山，243000

摘要：人类社会在不断的进步与发展，从建筑角度来说已经逐渐实现从木制结构到建筑结构的转变。土木工程与建筑工程就是指土建工程，这是一项全新的工程科学，可实现对人民基本生活需求的有效满足，但是其内部设计工作难度明显呈现出逐渐加大的趋势。因此相关部门以及工作人员必须利用科学的手段以及技术实现桩基设计以及抗震设计的完善与优化，这对土建工程的安全稳定发展有积极作用。

关键词：土建结构设计；桩基设计；抗震设计   

1、土建工程结构抗震性设计原则分析

        1.1简单化原则

        对于土建工程项目结构设计工作而言，一般越简单的建筑结构体系能够表现出越强的抗震性效果，这主要就是因为相对于较为复杂的土建工程结构体系，这种简单化的土建工程结构体系能够较好促使其在力学计算方面较为明确，进而也就能够有效针对土建工程项目结构设计中的平衡性进行严格控制，有效规避土建工程项目结构因为设计过于复杂，而出现较多的设计不全面问题。此外，越简单的土建工程结构体系还能够较好降低地震所带来的危害性程度，弱化地震作用过程中的力学传递效果，进而也就能够保障其实现较为理想的抗震效果。

       1.2整体性原则

        为了更好保障土建工程项目结构设计能够体现出较为理想的抗震性效果，还需要重点从整体入手进行严格把关和控制，因为土建工程项目结构的抗震性能并非是某一个部分的功能需求，而是应该作用于所有的土建工程结构体系中，进而也就需要保障相应的土建工程结构设计应该从整体入手进行全面规划，促使其整体结构布局应该尽可能合理可靠，尤其是对于可能影响到土建工程项目稳定性的各个因素，更是需要进行严格规避，加强各个结构部分之间的协调性效果，对于各个部分直接的力学作用特点也应该进行精确分析，进而才能够保障相应的抗震性能得到最为理想的体现。

        1.3抵抗性原则

        为了较好促使土建工程结构能够在地震作用下具备理想的稳定性效果，必须要促使其自身结构体系能够有效抵抗地震作用力的威胁和影响，这也就需要尽可能促使相应土建工程结构应该能够围绕着抵抗性能力进行有效设计。在土建工程结构设计时，实现构建较为理想的抵抗力，进而也就能够促使其在发生地震时发挥出相应的抵抗效果，这也就体现出了较为理想的预防性效果，需要进行重点关注。当然，为了较好提升其自身的稳定性效果，这种抵抗力的设置不宜过大，需要保障其自身结构体系力学的平衡性效果[1]。

2、桩基设计与抗震设计存在的问题分析

        2.1桩基设计中的问题分析

        对于土建工程当中的桩基设计而言，经过多年发展，已经取得了一定的显著的成效，对土建工程发展有着极大的推动作用。但是，因为我国在桩基设计方面发展时间相对较短，同时基本国情也对其带来了一定的影响，这就造成土建工程结构当中的桩基设计和施工存在诸多的有待解决的问题。在桩基设计过程中，只能够对桩基在最大载荷方面的要求做到满足，对于标高方面的要求则无法实现有效的满足。导致这一问题主要是以下两个因素：①在桩基进行实际建设过程中，因为地质条件存在一定的差异，导致桩基实际载荷水平要远超设计之初做出的估算，进而造成桩基设计过程中，可以符合支撑方面的能力要求；②地面土层因素造成的影响。部分地面由于在含沙量与含水量上存在不协调现象，进而使部分桩基进行施工时无法实现良好的地下扎基，最终造成桩基无法满足质量需求，即便部分桩基可以进行施工，但是也会存在地层不牢的风险。

        2.2抗震设计中的问题分析

        （1）对于建筑高度而言，当前时期，我国大部分的土建工程当中存在的抗震设计方面的问题，均是因为建筑高度造成的。社会经济快速的发展，发展需要资源实现供应，但是地球的资源是有限的，这也就使资源获取过程中，所要付出的成本会越来越多。所有的利益相关者要想实现利益最大化，便会通过各种方式实现降低成本，其中最为重要的一种方式便是不断增加建筑高度。建筑物高度越高，其重心也会不断的升高，那么其稳定性也就会降低。且我国在建筑技术方面并未达到满足高层建筑方面的需求，这也就导致高层建筑存在安全隐患，如果发生地震极易导致建筑坍塌。

        （2）对于建筑结构体系而言，主要利用梁柱作为建筑物的支撑部件，之后在主要框架基础进行结构填充。但是随着建筑物高度越来越高，导致建筑物当中的梁柱等主要构件在横向负荷方面，存在越来越大的剪力与弯矩，最终对高层建筑在平面设计与施工阶段带来严重的影响。因此，建筑进行整体框架设计过程中，将会受到建筑层数方面的限制[2]。

3、土建结构中提高桩基与抗震设计质量的有效策略

        3.1合理选择项目施工场地

        在土建工程实施桩基与抗震设计时，场地选择要慎重。一旦选择不当，一定程度上影响到建筑物的整体抗震能力。同时，随着地震的发生，一些地质活动也会随之出现，因此在选择建筑工程施工场地时，就要以平坦与开阔的场地为主。

        3.2慎重选择建筑结构

        （1）加强分析土建结构载重范围。在实际施工中，为了确保建筑的整体稳定与安全性，在桩基与抗震设计中，必须要注意观察建筑材料是否变形，其直接影响到建筑结构的整体稳定性。

        （2）设置建筑结构立面。在土建桩基与抗震设计中，必须要布置好建筑立面与里面，才能却把其准确度，同时严格依照相关规定实施做好数据管理，有效提高数据精确性。（3）注意材料的强度与硬度。在土建工程中，建筑结构的抗震能力深受施工材料强度与硬度的影响，如果材料强度不足，其就会出现结构变形，以此削弱土建工程的整体抗震能力，因此在土建結构中，必须要合理进行桩基与抗震设计。

        3.3设置多重抗震防线

        如果发生地震，土建工程必须要增设抗震防线，为人们提供更多的逃生机会，同时提高建筑结构的整体抗震能力。首先选用性能良好的施工材料，结合优质抗震部件，以此有效设置抗震防线，在此借此狐上缓解地震产生的冲击力，尽可能将其造成的破坏力，降低因地震造成的各项损失。

        3.4合理布局降低地震能量

        在土建结构抗震设计中，通过降低地震能量，有效减轻地震造成的破坏。为了削弱地震能量，在土建结构设计中，要将地震可能引发的建筑物位移作为主要控制对象，在结构设计中预测并定量分析该因素，从结构上削弱地震振动。同时，发生地震时，为了有效控制其对建筑物造成的破坏与变形，要对建筑下层位移的延性比进行定量分析，一般对于地质硬度较大的土建工程而言，比较适用于此方法[3]。

4、结束语

        随着社会经济不断发展，在建设行业中对于土建工程要求也有所提高，随着建筑工程中的设计思想不断所变化，无论是在建筑中的平面设计还是在纵向的外形设计方面，关于设计方式都会有所变化，而在建筑难度上也会有所提升，这不仅对于建筑设计人员技术上要求更高，同时在建筑结构方面也提出了更高的建筑设计要求，本文中就是对于现实的土建工程设计结构特征进行分析，对于土建结构之中的设计理念，设计中的重点方向以及在设计工序等环节中重点分析。在土建结构中对于桩基设计以及在抗震设计方面的工作重视，是目前在土建工程中非常重要的技术研究方向，在建筑的施工环节中做好相关建筑工作，就是能够最大限度的保障人民生命财产安全。

参考文献

        [1]刘晓庭.分析土建结构设计中容易出现的问题[J].建材与装饰，2016，52：96-97.

        [2]聂赫涵.建筑土建结构设计中应注意的问题[J].技术与市场，2016，03：123.

        [3]高利辉.建筑结构设计中的抗震设计探微[J].建材与装饰，2016，29：86-87.