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水利工程建筑物结构设计关键问题探讨王康玲

发表时间：2020/10/29 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王康玲

[导读] 摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，在水利工程中，建筑物的结构设计是非常重要的组成部分。

        嘉兴市水利水电勘察设计研究院浙江省嘉兴市 314033
        摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，在水利工程中，建筑物的结构设计是非常重要的组成部分。本文主要对水工建筑物的结构设计进行研究，水工建筑物是经济发展的产物，并且是重要的城市基础设施，因此水工建筑物结构设计的质量直接影响到使用的安全性以及城市发展，本文将对水工建筑物结构设计方面存在的问题进行分析，结合既往经验以及现有技术对结构设计方案进行改进，提出相应的对策，希望可以提供相应参考，推动我国水利工程的长远发展。
        关键词：水工建筑物；结构设计；问题
        引言
        随着我国水利工程建筑业的飞速发展，结构设计作为其中的关键构成部分，也逐渐得到社会各界越来越高的重视。但现如今在水利工程建筑设计中，总是更突显其人文性与功能性，却始终忽略了安全因素对水利工程施工与运行的重要作用。另外，因为水利工程建筑综合性很强，若想保证水利工程的整体质量，设计人员的综合素质也必须得到保证。只有具备丰富的设计与实践经验，才能从结构设计方面促进水利工程防洪性能的提升，进而推动水利工程发挥更大的作用。
        1结构设计
        对于水工建筑，在结构设计过程中，除了要重视强度设计，还要充分考虑结构受长时间水环境影响而使材料产生腐蚀导致结构性能降低，通过保证结构设计科学性来延长结构寿命。在结构设计中，首先要严格执行现行各项标准，考虑结构使用时各项检测与维护需要，预留工作面为之后的工作奠定基础。需要注意，结构在使用中产生病害无法避免，只能尽可能降低病害水平。基于此，设计中考虑了材料在复杂环境作用下产生性能变化以后，还要保证结构自身具有良好稳定性与安全性。
        2水工建筑物结构设计的问题
        2.1水利工程勘察工作不够深入
        水利工程是一项复杂的过程，在建设之前需要对周围环境以及地质情况等进行勘察，并且制定详细的方案提高水利工程的质量。并且需要制定应急方案，对于可能出现的问题需要提早应对，对水工建筑的后期建设具有很大的帮助。但是目前由于种种因素的限制，对环境没有做到深入勘察，使用的勘察技术和手段不够先进，导致勘察工作与实际情况不符，结构设计出现漏洞，影响后续工作的顺利开展，勘察环节在水利工程结构设计中没有发挥出应有的作用。根据以往的经验可以了解到，水利工程中对环境的勘察不够全面和谨慎，对于工程的成本投入以及项目管理等都会造成很大的影响，因此企业要想提高经济效益以及社会效益，需要统筹协调，着眼于全局，深入对水利工程的勘察。
        2.2规划的完善性与长远性不够
        水利工程建筑物结构设计的复杂性较强，对设计水平的要求相对也比较高，但在确保水利工程建筑物结构水平能满足基本使用要求的同时，很多设计人员却并未意识到规划设计完善化与长远性的关键意义，如此，一方面会降低工程的安全性与经济性，另一方面对设计方案质量控制也非常不利。
        2.3不具备足够的生态意识
        目前，在我国水利工程建筑物结构设计工作中，相关单位、管理人员以及设计人员对生态问题的关注度都比较低，环境保护意识相对缺失，进一步导致水利工程建筑物结构设计方案中缺乏生态意识。另外，设计人员过于重视项目的经济性，也是影响水利工程安全性与整体效益的关键原因，若再不给予足够的重视，将会严重阻碍水利工程建筑的可持续发展。
        3水利工程建筑物结构设计的关键点
        3.1完善城市水利规划
        水工建筑物结构设计需要遵循水利规划方案，水利规划是一项综合性的规划项目，对于水利工程的设计以及施工具有指导性作用。

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        3.2确保水闸设计的合理性
        水闸设计是水利工程排水止水效率最重要的影响因素，也会在一定程度上决定建筑物的使用寿命。与此同时，设计人员在设计水闸的过程中，也必须明确消力池排水孔、翼墙排水孔和止水伸缩缝合理设计的重要性。水闸排水的主要形式就是消力池底板排水，但极易在水压过大的情况下损坏，所以在设置时可通过降低渗透压力的方式，增强实际排水效果；水利工程渗水的排出，则主要依赖翼墙排水孔，在设计中合理增加渗径；在设计止水伸缩缝时，需选择合适的止水片材料，确保其与水利工程建设要求相符，施工中也要保证止水片的清洁，尽量使混凝土未牢固结合而导致的渗漏问题得到规避。
        3.3对施工图审查提高重视
        设计图纸对于后期的施工具有指导性，设计图纸的审查可以指出图纸中存在的问题，提高图纸设计的全面性。我国水工建筑结构设计正处于发展的初级阶段，在设计以及审查方面还存在很大不足，图纸审查容易出现漏洞，因此针对这一问题相关部门要提高对图纸审查的重视，图纸的设计需要结合以往经验提高绘图水平，审查应该遵循相应的制度，规范审查方法，对审查的步骤进行精简，优化审查过程。指定完善的审查制度并且得到落实。施工图纸的审查需要结合数据信息等相关信息，因此要积极收集和分析信息，确保信息的时效性，将数据信息等进行记录便于对数据的整理，为后续的施工工作提供了基础和保障。资料整理工作是将水文、地质、温度等信息进行收集整理的过程，因此资料整理工作对于审查具有参考价值，需要充分发挥资料管理工作的社会价值。
        3.4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。
        结语
        综上所述，水工建筑结构设计的质量直接影响水工建筑的整体质量，因此在进行结构设计时需要提高对整体质量的重视，注重对环境等周围客观因素的勘察，提高设计的合理性，对于水工建筑结构设计中存在的问题需要对标准不规范以及审查不到位等情况提高重视，对问题进行分析，可以提出有效的解决方法，对结构设计进行长期规划，建设单位做好相关准备工作，制定合理的等级标准，从而提高水利工程的建筑结构质量，推动经济的长远发展。
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