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摘要：水工抗震的不确定性主要是由于水工结构线路长、地质结构复杂、高地下水位与高构造应力增加导致，在水工结构抗震设计中水工结构的受力状况繁杂，而且边界条件复杂，使地震动的反应状况千变万化。下面通过抗震要求对水工结构抗震设计进行分析，提出合理的抗震设计建议，希望为我国抗震设计做出贡献。
关键词：水工结构;抗震设计;抗震要求
1、抗震要求
我国发展的历程中，针对地震部门烈度鉴定地区的构造实行了全面抗震设计，通过研究数据可知，九四年之后的几次强烈地震（邢台、唐山、新丰江地震）在震前都预测为6度或小于6度的地震，对应的建筑结构都没有按照抗震的规范要求进行抗震设计，从而导致地震发生后造成的损失惨重。所以设计人员不仅要在地震多发地区严格按照国家规定的抗震要求进行设计，而且还要对地震过后的水工结构进行合理设计，即使地震的级别为6度或6度以上，仍需对相应地区的枢纽进行合理的布置，从而减小地震造成的损耗。水工结构设计中的防火设计应当对其进行专门的探讨，分析防火设计在地震中的重要性，并对产生的问题提出解决措施，实现费用的合理利用，从而实现抗震减灾最终目标。目前，我国对于高坝大库和失事后果严重的水工结构都有必要设立地震防范。一般情况下，水工结构实行抗震设计是非常有难度的，在选择结构线路时就需要对不利地质进行研究分析，避开不利地段的结构设计，从而减小地震带来的危害。在设计中需要对重点地段进行抗震核算，这是设计人员必做的准备工作。抗震要求是水工结构抗震设计中的重点，设计人员需要通过实际的地质情况进行严格的设计，在符合国家要求的情况下对水工结构进行抗震设计。
2、水工结构抗震设计的建议
2.1建立抗震设防水准框架
建立符合规范要求的水工结构抗震设防水准框架，这是抗震设计中的重要准备部分。通过分析数据，外国的抗震设防水准框架是遵循最大设计地震和运行基本地震两个组成部分的原则实行设防，与此同时，还需要加上水库地震设防。国内外的水工结构抗震设计的具体实施都可以体现出重现期为一两百年的OBE，通常在水工结构抗震设计中起不到明显的控制作用。水工结构抗震设计的任务就是密切关注因库水引发的构造型水库大坝地震，这种地震类型不需要将水库地震和运行基本地震设计到框架中去。对于甲类抗震设防之外的水工结构，现阶段的规范要求都通过“设计地震”来开展抗震设计。对甲类抗震设防的大坝工程，应当组织抗震安全探究活动，当遇到极限地震时不会出现溃坝现象，也不产生危害人们财产安全和生命安全的危险。针对这些问题提出了几种原则性的研究报告：①针对大型的水工结构，设计人员需要严格遵循“设定地震法”，收集关于场地有关设计反应谱的资料，实现人工模拟地震动加速度时程的目标。②应当通过场地地震地质的真实状况来总结“最大可信地震”的峰值加速度，运用恰当的方式或者基准期一百年以内、超越概率为百分之一的概率法，两者取最大值。③当水工结构遭受到强烈地震时，地震响会实现塑性的可能，因此，应当全方位考虑震动加速度的幅度和频谱非平稳性等影响。④若水工结构场所的倾角读数<70°，发震断层距离<30 千米，可以把地震造成的影响计入上盘效应。⑤若水工结构场地距离地震区的范围为<10 千米，但地震级别>7级时，应当分析大震中的发震断层形成的原因，用来构成场地地震动加速度时程。
2.2对标准设计反应谱的建议
标准设计反应谱的主要功能就是表达出地震动反应谱的衰减情况，同时还能够细致的表达出不同地震等级和地震动加速度反应谱之间的关系。从就近的地震情形来分析，地震动反应谱、地震等级与场址距离间的规律能够通过实际的强震来记录，由统计获得的地震反应谱、地震等级与地震距离之间的衰减关系，因为现阶段还不能够通过理论知识对它们做出详细、具体的总结和归纳。从地震活动的特点和地震发生地的地质构造来研究，我国地震发生的情形北美大陆有较多的相似点。由于我国目前对于详细的强震记录工作并不全面，水工结构的抗震设计反应谱，需要借助美国的强震记录来开展研究活动，从而在我国出现强烈地震情况时能够轻松面对。
2.3水工结构的动态力学性能
在实际的水工结构的抗震设计中，混凝土结构的动态抗拉强度、抗压强度和弹性模量都是水工结构动态力学性能中有参考价值的数据。水工结构的抗拉强度参考数值可以通过全级配试件抗折试验来测得弯拉强度数据，利用外国实验的经验作依据。在实际的设计工作期间，工作人员应当综合分析震动的往复因素，建议水工结构材料的动态抗拉强度和动态抗压强度都应当比静态强度增强百分之二十。
2.4水工结构的动力分析
水工结构的地震响应尤为复杂，结构材料本身的塑性性能非常强，很难采用统一的条件来开展模拟活动，这就导致分析数据和实际的地震情形存在明显的差异。《水工建筑物抗震设计规范》是通过拟静力的方式对水工结构实行抗震设计，这种方式有一定的局限性，它不能够直观的体现出实际情况中的地震情况和水工结构地震作用下的动态力学性能，因此，不能够精准的计算出水工结构的动态应力分布与地震变形数据。所以，可以运用拟静力的数据进行分析，通过有限元法的动力来计算地震时出现的具体情况，并且对数据进行细致分析、研究，全方位判定水工结构的抗震安全性能。
3、结束语
现阶段我国对于工程建设方面的科研还不成熟，在发展过程中还存在一定的风险。因此，设计人员需要对重大工程的抗震问题进行重点关注，预防严重地震带来的不利影响。在开展科研过程中，需要正视困难，勇于面对挑战，为我国的工程发展奠定良好的基础。水工结构抗震设计中的受力分析情况比较繁琐，边界条件也较为复杂，因此地震震动的反应情况也非常复杂。根据不同的地震区域，通过出台的《水工建筑物抗震设计规范》来开展抗震设计，着重把控我国地震区的抗震性能，设计出高质量的地震设计方案。地震实例能够给新建的水工建筑物抗震设计带来启迪，水工结构需要全方位考虑材料的动态性能，运用标准设计反应谱，确定合理、准确的抗震设防水准框架。
参考文献：
[1]陈厚群.水工混凝土结构抗震研究60年[J].中国水利水电科学研究院学报，2018，16（05）：322-330.
[2]贾君，崔志刚，高广臣，赵常彬.郑州市民活动中心A区连体结构抗震设计[J].建筑结构，2018，48（12）：40-44.
[3]李王坤.水工结构抗震设计探讨[J].山西水利，2017（06）：47-48.
[4]嚴根华，赵宁.水工平面闸门结构的抗震特性[J].振动.测试与诊断，2013，33（S2）：199-202+230.
（作者单位：中工武大设计研究有限公司）
关键词：水工结构;抗震设计;抗震要求
1、抗震要求
我国发展的历程中，针对地震部门烈度鉴定地区的构造实行了全面抗震设计，通过研究数据可知，九四年之后的几次强烈地震（邢台、唐山、新丰江地震）在震前都预测为6度或小于6度的地震，对应的建筑结构都没有按照抗震的规范要求进行抗震设计，从而导致地震发生后造成的损失惨重。所以设计人员不仅要在地震多发地区严格按照国家规定的抗震要求进行设计，而且还要对地震过后的水工结构进行合理设计，即使地震的级别为6度或6度以上，仍需对相应地区的枢纽进行合理的布置，从而减小地震造成的损耗。水工结构设计中的防火设计应当对其进行专门的探讨，分析防火设计在地震中的重要性，并对产生的问题提出解决措施，实现费用的合理利用，从而实现抗震减灾最终目标。目前，我国对于高坝大库和失事后果严重的水工结构都有必要设立地震防范。一般情况下，水工结构实行抗震设计是非常有难度的，在选择结构线路时就需要对不利地质进行研究分析，避开不利地段的结构设计，从而减小地震带来的危害。在设计中需要对重点地段进行抗震核算，这是设计人员必做的准备工作。抗震要求是水工结构抗震设计中的重点，设计人员需要通过实际的地质情况进行严格的设计，在符合国家要求的情况下对水工结构进行抗震设计。
2、水工结构抗震设计的建议
2.1建立抗震设防水准框架
建立符合规范要求的水工结构抗震设防水准框架，这是抗震设计中的重要准备部分。通过分析数据，外国的抗震设防水准框架是遵循最大设计地震和运行基本地震两个组成部分的原则实行设防，与此同时，还需要加上水库地震设防。国内外的水工结构抗震设计的具体实施都可以体现出重现期为一两百年的OBE，通常在水工结构抗震设计中起不到明显的控制作用。水工结构抗震设计的任务就是密切关注因库水引发的构造型水库大坝地震，这种地震类型不需要将水库地震和运行基本地震设计到框架中去。对于甲类抗震设防之外的水工结构，现阶段的规范要求都通过“设计地震”来开展抗震设计。对甲类抗震设防的大坝工程，应当组织抗震安全探究活动，当遇到极限地震时不会出现溃坝现象，也不产生危害人们财产安全和生命安全的危险。针对这些问题提出了几种原则性的研究报告：①针对大型的水工结构，设计人员需要严格遵循“设定地震法”，收集关于场地有关设计反应谱的资料，实现人工模拟地震动加速度时程的目标。②应当通过场地地震地质的真实状况来总结“最大可信地震”的峰值加速度，运用恰当的方式或者基准期一百年以内、超越概率为百分之一的概率法，两者取最大值。③当水工结构遭受到强烈地震时，地震响会实现塑性的可能，因此，应当全方位考虑震动加速度的幅度和频谱非平稳性等影响。④若水工结构场所的倾角读数<70°，发震断层距离<30 千米，可以把地震造成的影响计入上盘效应。⑤若水工结构场地距离地震区的范围为<10 千米，但地震级别>7级时，应当分析大震中的发震断层形成的原因，用来构成场地地震动加速度时程。
2.2对标准设计反应谱的建议
标准设计反应谱的主要功能就是表达出地震动反应谱的衰减情况，同时还能够细致的表达出不同地震等级和地震动加速度反应谱之间的关系。从就近的地震情形来分析，地震动反应谱、地震等级与场址距离间的规律能够通过实际的强震来记录，由统计获得的地震反应谱、地震等级与地震距离之间的衰减关系，因为现阶段还不能够通过理论知识对它们做出详细、具体的总结和归纳。从地震活动的特点和地震发生地的地质构造来研究，我国地震发生的情形北美大陆有较多的相似点。由于我国目前对于详细的强震记录工作并不全面，水工结构的抗震设计反应谱，需要借助美国的强震记录来开展研究活动，从而在我国出现强烈地震情况时能够轻松面对。
2.3水工结构的动态力学性能
在实际的水工结构的抗震设计中，混凝土结构的动态抗拉强度、抗压强度和弹性模量都是水工结构动态力学性能中有参考价值的数据。水工结构的抗拉强度参考数值可以通过全级配试件抗折试验来测得弯拉强度数据，利用外国实验的经验作依据。在实际的设计工作期间，工作人员应当综合分析震动的往复因素，建议水工结构材料的动态抗拉强度和动态抗压强度都应当比静态强度增强百分之二十。
2.4水工结构的动力分析
水工结构的地震响应尤为复杂，结构材料本身的塑性性能非常强，很难采用统一的条件来开展模拟活动，这就导致分析数据和实际的地震情形存在明显的差异。《水工建筑物抗震设计规范》是通过拟静力的方式对水工结构实行抗震设计，这种方式有一定的局限性，它不能够直观的体现出实际情况中的地震情况和水工结构地震作用下的动态力学性能，因此，不能够精准的计算出水工结构的动态应力分布与地震变形数据。所以，可以运用拟静力的数据进行分析，通过有限元法的动力来计算地震时出现的具体情况，并且对数据进行细致分析、研究，全方位判定水工结构的抗震安全性能。
3、结束语
现阶段我国对于工程建设方面的科研还不成熟，在发展过程中还存在一定的风险。因此，设计人员需要对重大工程的抗震问题进行重点关注，预防严重地震带来的不利影响。在开展科研过程中，需要正视困难，勇于面对挑战，为我国的工程发展奠定良好的基础。水工结构抗震设计中的受力分析情况比较繁琐，边界条件也较为复杂，因此地震震动的反应情况也非常复杂。根据不同的地震区域，通过出台的《水工建筑物抗震设计规范》来开展抗震设计，着重把控我国地震区的抗震性能，设计出高质量的地震设计方案。地震实例能够给新建的水工建筑物抗震设计带来启迪，水工结构需要全方位考虑材料的动态性能，运用标准设计反应谱，确定合理、准确的抗震设防水准框架。
参考文献：
[1]陈厚群.水工混凝土结构抗震研究60年[J].中国水利水电科学研究院学报，2018，16（05）：322-330.
[2]贾君，崔志刚，高广臣，赵常彬.郑州市民活动中心A区连体结构抗震设计[J].建筑结构，2018，48（12）：40-44.
[3]李王坤.水工结构抗震设计探讨[J].山西水利，2017（06）：47-48.
[4]嚴根华，赵宁.水工平面闸门结构的抗震特性[J].振动.测试与诊断，2013，33（S2）：199-202+230.
（作者单位：中工武大设计研究有限公司）