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水利工程建筑物结构设计关键问题探讨解文静

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：解文静

[导读] 摘要：现阶段，我国的水利工程建设越来越多，基于对水利工程建筑物结构设计关键问题的探讨研究，论文主要从水工建筑结构设计的意义、水利工程建筑物结构设计中的问题与对策进行分析，希望能够为相关人员提供帮助。

        安徽永祥工程建设有限公司安徽六安 237000
        摘要：现阶段，我国的水利工程建设越来越多，基于对水利工程建筑物结构设计关键问题的探讨研究，论文主要从水工建筑结构设计的意义、水利工程建筑物结构设计中的问题与对策进行分析，希望能够为相关人员提供帮助。
        关键词：水利工程；建筑结构；结构设计
        引言
        现代水利建筑为人民群众各类水利生产行为活动以及水利物料的存储提供基本场所，通常具体包括水利生产厂房、水塔、栈桥、囤仓、高新产业技术研究场所以及相应的水利区配套保障设施等建筑种类。在现代水利建筑物中，良好的结构设计应当优先于整体建筑设计，对于建筑物更好实现其水利生产用途及功能具有关键性作用。
        1水工建筑结构设计的意义
        水工建筑结构需要从短期以及长期规划进行分析，不仅要加强对设计质量的重视，同时要从长远的角度考虑，确保水工建筑物符合未来发展趋势，遵循未来发展导向。水工建筑物结构设计是水利工程中一项重要的研究内容，对于设计人员的要求较高，需要从多方面对结构设计进行规划。结构设计从实际出发，对于传统设计中存在的问题需要从现代技术方面进行思考和改进，在整体的设计过程中，以国家标准为基础实行规范化设计。水工建筑物的设计和建设与周围环境相融合，因此要对周围环境进行勘察，考虑环境多样性，不仅要提高结构设计的质量，同时要考虑降低施工成本以及使用成本，确保水工建筑可以突出结构设计的优势，推动城市的发展，实行更加全面、高效的管理。
        2水利工程建筑物结构设计中的问题
        2.1对勘探工作的重视程度不足
        现如今，在我国水利建筑工程建设中，存在勘探水平急需提升，勘探工作无法有效落实，地质勘探的重要作用无法得到充分发挥等问题，严重影响正常施工，也会在一定程度上增加资金成本，从而降低工程效益。与此同时，相关管理人员并未明确勘探工作对水利工程建筑物结构设计的重要性，在对地质情况掌握不足的情况下，不仅难以保证施工方案制订的完善性，也会导致施工中出现很多不必要的麻烦。
        2.2框架设计不合理
        房屋建筑项目在结构设计时，主要分为横向结构设计和纵向结构设计。在房屋建筑项目结构进行设计时，如果弱化了纵向框架结构设计的重要性，在结构设计时主要突出横向框架，最终房屋建筑的整体结构不能很好的满足“强柱弱梁”的原则，严重的影响到房屋建筑的质量与安全。房屋建筑的横向框架与纵向框架是主要的承载结构，房屋建筑的水平载荷和垂直载荷都需要施加在相关的结构框架当中，若是在房屋框架设计时，没有充分考虑地震的水平作用，导致了某一方向的框架承载力出现了下降。由于框架承载力的下降，当遇到地震自然灾害时，房屋建筑的抗震性已无法抵抗地震的冲击，则会给房屋建筑造成非常严重的影响，直接危害到了人民的生命财产安全。
        2.3建筑物的钢结构协调性问题
        在现代水利建筑物结构设计的实践中，钢结构的协调性问题较为常见，主要包括钢体支架结构的分布设计参数、墙体的规格参数等不符合建筑工程的规范标准等问题。钢结构的协调性设计应当结合建筑物的实际用途加以选择，同时通过建筑材料的合理选择实现建筑物的良好结构支撑力。
        2.4水工建筑物的结构设计缺乏长期规划
        水工建筑物的结构设计是一项综合性的、复杂的工程，设计环节不仅要注重短期的利益，也要具有长远眼光，长期进行规划，提高项目的可靠性，满足未来的规划方向。水工建筑的设计是以环境设计为基础的，因此在设计过程中对于地理位置以及空间布局等都需要进行规划，与周围环境相协调，做到因地制宜，各功能区需要相互独立。在山区以及城市中对于水利工程的设计具有不同的需求，设计难度存在差异，城市中的水利工程为了可以保证给排水的质量，需要对周围限制因素进行分析。

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        3水利工程建筑物结构设计对策
        3.1提高对混凝土结构设计的重视程度
        在水利工程建筑混凝土结构中，极限承载力作为与破坏混凝土结构相接近的强度值，在极易导致混凝土结构变形的情况下，使建筑物稳定性与安全性受到严重影响。而优质的结构极限设计，能够使建筑物极限承载力相关的破坏问题得到有效处理，由此可见，结构极限设计工作有着不可代替的重要性。在水工重力坝挡水结构设计中，结构极限设计能够则起到更加重要的作用。设计人员需根据极限承载力的相关数据，限制最大拉应力，此时再通过增加应力约束的极限状态，有效控制测定混凝土的不连续点，进而达成将其约束在应力限值要求范围内的目的。另外，混凝土结构裂缝控制也必须得到相应的重视，设计人员需将项目的环境条件、钢筋种类、荷载性质以及构件受力性质等因素充分考虑在内，在控制裂缝宽度的同时，增强水利工程建筑物混凝土结构的安全系数与耐久性，进一步提高其性能与使用寿命。
        3.2结构设计优化
        在对房屋建筑结构进行优化时，可以利用相关的无约束条件替换约束条件开展结构受力的运算，进而得出设计结构的相关应力阈值，为建筑结构的整体优化打下一定的数据基础。在具体计算工作开展时，可以采取拉氏乘子法计算或者是符合型法进行运算。例如，在房屋建筑设定项目结构阶段，需要通过计算机应用程序对结构设计方案的具体数据信息进行一定的优化，确保结构设计的准确性与可靠性。在进行装配式梁柱施工处理时，可以很好的缩短施工周期，降低施工成本。在钢筋混凝土项目进行浇筑施工时，优化的结构设计方案可以有效提高项目的整体安全性与抗震性，确保钢筋混凝土项目的载荷应力达到建筑物的基本设计标准。
        3.3建立现代水利建筑物结构设计优化模型
        对现代水利建筑物进行结构设计的优化，可以采取模型化方式，结合建筑工程具体参数数据设计结构模型，并从参数变量之中选择重点数据分析其内部函数关系，通过函数模型建立，使结构设计整体方案符合建筑工程标准规定。
        3.4明确结构等级划分标准
        水工建筑物结构设计中应该根据工程的实际需求，进行结构等级的划分，保证水工建筑物的设计效果，使其发挥最大的功能作用，提高结构等级划分的科学性与合理性，避免等级过高或过低影响工程设计与施工效果的情况。一般情况下，水工建筑物结构设计等级划分应该依据合同的规范要求，结合工程的功能与实际需求，保证结构设计与工程需求的一致性，避免工程资金、材料等的浪费。结构设计过程中，由于要参考必要的资料，因此，要保证项目资料的完整性与真实性，包括水文、气候、地质等资料，使得结构设计能够尽可能满足工程的设计需求，并提高设计的可行性与可靠性，保证水工建筑物经济社会效益的实现。
        结语
        综上所述，水利工程建设的首要目的，即为地下水与地表水合理有效的调配控制，这是新时期人民群众基本生活与生产中，水资源需求得以满足的重要基础。但由于水利工程项目建设过程会受到自然地理、水文、气候与土质等因素的影响，因此，只有提高建筑物结构设计的合理性与质量，才能为工程建设与运行的稳定性提供更高保障。除此之外，也要注重水利工程建筑物结构设计方案的完整性，加大对水利工程建筑各环节施工的控制力度，进一步全面提高工程建设与运行的效率和安全性。
        参考文献：
        [1]黄晓锋.探讨水工建筑物结构设计中的相关问题[J].建材与装饰，2019（5）：295-296.
        [2]卢珊珊.探讨水工建筑物结构设计中的相关问题[J].珠江水运，2019（13）：74-75
        [3]刘培，李志忠，刘贵明.水工建筑物结构设计的关键问题[J].中国水运，2018（11）：58-59.
        [4]杨飞.水工建筑物结构设计中若干关键问题的研究[J].中国水运（下半月），2016，16（05）：266-267.