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水利建筑结构设计及结构安全分析

发表时间：2020/11/20 来源：《基层建设》2020年第22期作者：王一菊

[导读] 摘要：近年来，由于国家经济的持续改善和科学技术的不断发展，水利工程的建设质量逐步提高，建设效率也随之得到了提高，进一步促进了社会生产力发展。

        衡南县县城防洪堤养护所湖南衡阳
        摘要：近年来，由于国家经济的持续改善和科学技术的不断发展，水利工程的建设质量逐步提高，建设效率也随之得到了提高，进一步促进了社会生产力发展。但是，工程在建设过程中仍然存在许多不确定因素，这些因素对建筑结构的安全系数产生了较大影响，很可能导致建设项目出现很大的安全问题。对此，本篇文章将对水利项目的结构设计和结构安全问题进行简单地分析，并为相关责任人提出具体标准以及有效的处理方法，希望能为水利建设提供帮助。
        关键词：水利工程；结构设计；安全性；分析；
        目前国内水资源保护项目的结构设计在人文和功能上都更为重视，但安全系数的使用却是最为重要的，在水利建筑设计上首先要考虑原材料的选择是否科学。水利工程是一门具有明确学制性质的高度整合的学科，对水利工程设计者有很高的要求，需要丰富的设计经验和专业理论。目前，国内水资源保全工程的结构设计比以前有了更大进展，但一些技术仍然存在很大的问题，为了改善抗洪性能、保障顺畅的供水、粮食安全和自然环境，有必要制定科学的计划，来提升工程项目的结构性能。
        1 影响结构设计以及安全性的因素
        水利工程项目的结构设计安全性的高低，与国家、社会、经济和财富密切相关。也就是说，近年来，随着国家经济水平的不断改善，水资源保护建筑结构设计的安全性日趋完善，但也存在一些细节问题。例如在建设过程中，安全问题与项目费用、维护费用及相关投资风险密切相关，三者动态的变化为改善安全性提供了具体参考依据。因此，具体实现水利建设的安全性是衡量上述三个因素的过程，可以说是放弃了节约成本的概念，为结构设计的安全性奠定了坚实基础。水资源保护建设出现安全因素，这些问题不仅会给企业自身经济带来影响，也会对社区稳定性产生负面影响，严重地还会影响国家经济决策。安全性对水利结构的建设起着很大的作用。
        2 结构设计所具有的重要意义
        在国家开发过程中，水利工程的设计工作主要是水利工程建设的初期阶段，并且水利工程的核心内容也是设计工作，因此广受关注，只有改善设计质量才能提高水利工程的建设质量。首先，设计工作属于建筑工程前期的主要内容。只有通过良好的改革优化工作，才能提高建筑规划的合理性、提高工程预算管理的效率、改善传统的建设方法，从而提高整体的建设效益。第二，在水利工程建筑前期，详细准确的设计计划有助于降低项目造价，并且防止建设中出现问题，从而发挥重要的作用。合理的设计模式能够改善建筑物的使用功能，提高建筑结构的质量，延长水资源保护项目的寿命，从而在一定程度上，能够提高建筑物的安全性能。同时，在水利工程项目的结构设计中，可以使用科学合理的作业方法，在新时期内促进建筑结构在开发环境下的优化适用，从而提高水利工程项目的结构建设效果。最后，在设计工作中要严格执行预算管理和最终核算，获得优秀的建筑设计结果，促进预算管理的合理体现，提高建筑结构建设的价值，在优化的开发环境中促进建筑的建设。有关人员合理地履行工作，能够有效提高水利工程项目的经济效益。
        3 目前我国的水利工程建设现状
        上世纪50年代以来，中国的建筑结构设计方法持续调整，出台了允许应力设计方法、损伤阶段设计方法及相关限界状态方法等多种方法，但方法的改变并没有促进安全性的提升，所以水利工程建设结构的安全性没有符合相关标准，这主要是因为施工过程没有统一的标准。一般来说，中国的安全标准是由一些参数决定的，如安全系数、部分系数和可靠性指数，且在项目开发过程中受到相关计算方法和分析标准的影响。以混凝土构造物的设计参考标准为例，该项目的安全性低于世界安全性标准，例如，中国的压筋最小配筋率为0.4%，低于发达国家0.8%，前苏联也保持在0.5%；同时，中国对梁的最低配筋率没有进行限制，其他指标也远低于外国的平均标准。由于参数与其他国家相比具有差异，所以中国的水利工程设计面临着巨大的安全风险。此外，与外国相比，中国对建筑材料强度的要求比较高，计算公式的安全裕度低于外国。所以，中国对建设结构设计及相关标准的安全要给予极大地重视，并且要加以改进。
        4 水利工程在设计过程中出现的问题
        4.1 勘探工作不到位
        在建造水利建筑前，应该慎重检查水利设施，以便在准备建设过程中发现水利建设出现的问题，从而支持水利建筑的建设。但是，目前部分水利工程建设疏忽了实地勘察工作，而且施工不完全，另外，项目探测技术存在很多问题，因此对水利工程结构设计的效果不好，这在一定程度上限制了水利工程的建设。主要表现为，测量工作不能顺利进行，项目费用预算管理无法严格控制，在水利工程后期阶段，由于资金不足，建设工作更难进行。
        4.2没有明确工程项目设计等级
        水利项目的结构设计优缺点会被结构设计等级所妨碍，等级太高或过低会产生副作用。标准超出水利建设的实际要求过多，那么会造成资源浪费、项目建设费用增加等现象的出现。如果等级标准过低，不满足水利工程的建设特定要求，就会出现资金短缺的现象，从而严重影响建设时间和质量。为此，要确认水利项目的结构设计水平是否符合实际项目的要求。目前，许多水利建筑结构都存在一个模糊不清的结构设计等级。等级标准的设定必须以严格的特定信息分析为基础，特定信息包括项目环境及项目规模等。
        4.3没有科学完善的信息资料
        在水利工程项目的结构设计中，需要收集大量的信息数据，因此在结构设计前必须收集有关水利建筑的信息。

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主要信息包括水利工程所在地区的天气、地质数据和水文信息等。项目所在地区大部分领域能够简单地搜集和构成相关信息，但一些远程领域就很难搜集到各种气象条件，因此不可能收集到所有的信息，并且还会存在信息偏差。因此，在结构设计过程中，如果没有完整而实际的数据支持，那么将严重影响水利工程结构设计的效果和科学性。
        4.4 在设计过程中没有很好地融入生态理念
        目前，水利项目的结构设计出现了生态设计概念不充分、生态自然保护不受重视的现象，在设计时，选建筑材料没有很好地考虑环境保护。使用破坏生态资源的材料，会影响整个水利工程项目的生态环境开发。设计师的生态与环境保护理念不足，主要是因为对项目的经济性过分强调，而对生态与自然保护理念的应用不充分。因此，必须改善水利工程项目的结构设计理念。
        5 结构设计和安全的相关方案和措施
        水利工程项目的结构设计和结构安全是非常重要的，但在特定施工中不可避免地会出现很多问题，因此本文论述了如何提高国家水利项目的结构设计质量，提出了水利项目的结构设计和结构安全策略。所采用的主要策略如下。
        5.1 保证投标和招标任务顺利完成
        水利项目的结构设计工作十分复杂，高度专业化，为了保证水利结构设计的质量和安全性，要根据专家对设计计划的科学评估进行建设，并且严格遵守国家规范的招标流程和标准。在投标阶段寻找最佳设计方案，禁止出现暗箱操作现象。
        5.2明确相应的结构设计等级规范
        在科学的设计等级配置之前，要完全考虑项目规模、运营优势、建筑物结构类型等，这样才能够保证设定的等级标准满足实际需求。确定水利工程的结构设计等级，可有效减少资本投资，保证水利工程建设质量。
        5.3 保证图纸审核科学有效进行
        图纸审核是严格控制项目质量的核心内容。目前，水利工程图纸审核尚处于起步阶段，但长期积累经验并与有关部门取得一致后，需要进一步实现标准化和系统化，从而保证水利工程项目图纸的审核和设计效果。
        5.4 重视节能规划的应用
        要重视水利工程项目的节能设计，并且要不断加强。要制定出与国家技术标准和科学分析相结合的工程设计，重点加强对能源类型、电气设施、水利泵站变压设备等的严格管理。要想保证工程的节能性，要建立科学的建筑节能战略，并且优化水利项目设计内容。
        5.5 保证相关信息得到有效整合
        在水利项目结构设计前，应该对建筑物所在地区进行现场调查，收集完整的地区信息，并且要检查获得信息的准确性，以便作为设计的参考使用。另外，要将水利项目使用的原材料和信息资料进行分类，确保可信度和准确性。最后，在周边环境调查过程中，要完全掌握人文环境，立足于水利建设的材料进行分析，使材料适用于本地区。
        5.6做好相应的项目管理工作
        为了保证水利工程建设的安全性和可行性，在项目决策过程中，可根据水利工程项目的规模对资金进行审核，并且要结合国内的有关法律和法规，水利工程的规模、类型和运营环境，在设计阶段使其充分符合国家相关标准，在建设过程中预计的排放量要达到工程等级和建设标准，保证在容易发生洪水的阶段完成，从而保障人民的生命财产安全。
        5.7明确相应的结构设计安全度
        工程的设计离不开相应的标准，它是工程设计的基础。在这一阶段，中国使用的相关标准一般从改革开放一开始就实行的，为了适应当时的社会环境，解决人们文化需求增加与社会生产力之间的矛盾，才制定了相应的标准。但是，随着时代的进步和社会的发展，有关部门应该对相应的参数进行调整和改善，从而使目前的安全水平达到与国际社会一致，为改善中国综合实力奠定坚实的基础。有关部门要把水利建设的价值明确为商品价值，在“商品”质量检测中确定安全价值，从而有效提升水利工程的结构设计以及安全。
        6 结束语
        总而言之，水利项目工程是有关国家经济和人们生计的主要项目，通过对该项目进行结构设计和结构安全的综合性的分析和研究，证明了此任务的重要性。相关劳动者要理解社会发展的方向，根据社会情况合理调整相关的施工指标，提高项目工程的社会生产率，提升整体社会效益，最终促进国家综合实力的提升，从而发挥其最大价值。水利工程项目的良好建设，是国家综合实力的象征。
        参考文献：
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