水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及對策

李艷紅

【摘要】盡管目前我國在水利工程建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面取得了進步，但依然存在著一定技術(shù)性缺陷問題，為了提升水利工程的防洪能力，需要就水利工程建筑物開展全面合理化的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，從而促使建筑物結(jié)構(gòu)的質(zhì)量得到有效提升。

【關(guān)鍵詞】水利工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題及對策

引言

在開展水利工程設(shè)計工作之前，應當就建筑材料的選取與應用予以周到、細致的考量。水利工程建筑牽涉多項專業(yè)工程領(lǐng)域的學科知識，對于水利工程師的專業(yè)技能與設(shè)計經(jīng)驗均有著極高的標準要求。

一、水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中所存在的問題

1、水利工程的標準等級劃分不明確

水利工程的不同等級決定了水利工程的規(guī)模和投資，而水利工程等級劃分不明確會造成嚴重的后果，標準過高則會導致物資浪費，標準過低會導致資金不足、達不到預定目標。因此，為水利工程建設(shè)按照標準明確地劃分出等級是十分重要的，其中可以根據(jù)水文資料、規(guī)模、效益，嚴格按照規(guī)范規(guī)定確定工程等主要建筑物級別和相應的洪水標準等來劃分。

2、為項目準備的資料不全面

在施工之前，施工項目準備充分的基礎(chǔ)材料，材料是否準確和全面是影響工程設(shè)計質(zhì)量的一個重要問題。因為設(shè)計方案的選擇、計算公式的引用和參數(shù)的確定都要以施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文、氣象、水資源等情況為基礎(chǔ)來進行。有了可靠的材料依據(jù)，才能設(shè)計出準確的方案。如果資料不準確將直接導致設(shè)計的錯誤，哪怕是很小的錯誤也會造成非常大的不良后果。所以，不能直接根據(jù)找到的不全面的資料進行水利工程設(shè)計，要對材料加以認證，檢驗它的真實性，再確認沒有任何問題的情況下再進行水利工程設(shè)計。

3、經(jīng)濟觀念在水利工程設(shè)計中體現(xiàn)的不明顯

一些水利工程設(shè)計單位或者是設(shè)計者缺乏經(jīng)濟觀念，在設(shè)計過程中沒有對方案進行嚴格管理和把關(guān)，導致很多不良后果和經(jīng)濟損失。水利工程設(shè)計單位或者是設(shè)計者本人要盡可能的制定詳細的方案，增強經(jīng)濟觀念，遇到錯誤迅速修改，不影響工程建設(shè)的進程。因此，在水利工程設(shè)計中必須要加強技術(shù)經(jīng)濟理念。

二、水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計對策

1、提高設(shè)計圖紙的精確性

傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)以人工為主，而CAD技術(shù)主要依靠計算機技術(shù)，計算機作為先進的科學設(shè)備，其圖紙繪制能力與數(shù)據(jù)計算能力是人類無法比擬的，應用計算機對工程圖紙進行繪制，可以確保圖紙的準確性，提高其有效性與可行性。傳統(tǒng)的設(shè)計需要多個設(shè)計人員經(jīng)過長期合作才能完成，設(shè)計周期較長，人力資源、物力資源以及財力資源投入較大。而應用CAD技術(shù)，一個設(shè)計人員進行計算機操作即可，設(shè)計周期最長不會超過一周，如果設(shè)計方案難度系數(shù)較小，一天即可完成，相較于傳統(tǒng)技術(shù)繪制的圖紙而言，計算機圖紙的準確性以及清晰度更好，不僅縮減了設(shè)計周期，還提高了設(shè)計質(zhì)量。應用CAD技術(shù)，可以將水利工程的壩面曲線、以及水位較低處的水庫曲線清晰且準確的繪制成圖紙，即使水利工程的結(jié)構(gòu)具有較強的復雜性，該技術(shù)也能準確設(shè)計出來。

2、加強混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計

首先要考慮混凝土的承載力，承載的極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)材料過度變形已經(jīng)無法再負重的狀態(tài)，例如在水利工程建筑的擋水壩結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應該將承載極限狀態(tài)作為出發(fā)點，設(shè)置一個應力約束極限狀態(tài)，通過這些設(shè)置測出混凝土的不連續(xù)點，要盡力控制裂縫的產(chǎn)生。裂縫的控制也就是另一個需要考慮的問題，它在混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有舉足輕重的地位，因為許多水利工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計都是很大程度上受制于裂縫的寬度而不是極限承載力，所以采取科學有效的措施來防止裂縫的產(chǎn)生尤其重要。對外在環(huán)境條件，承載能力、材質(zhì)種類、受壓程度以及材料的使用期限來進行綜合分析，確定不同安全等級下的最大限度的容許裂縫標準，水利工程建筑物的裂縫控制難度較大，因為它不是常適用裂縫控制的標準的桿件系統(tǒng)。水利工程建筑物的裂縫控制需要做好混凝土構(gòu)件的抗裂性的監(jiān)測和評估，通過專業(yè)化的方法測定出裂縫承載度，綜合考慮混凝土和鋼筋的特質(zhì)進行該工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3、重視水平和側(cè)移方面的設(shè)計

對于建筑的水平承載力和側(cè)移的設(shè)計，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中不可忽視的一部分。在現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一般建筑要重視垂直方向的軸向承受力，而在高層建筑中會更加重視水平承載力。因此，在進行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，特別是對高層建筑的建造，一定注重對其水平的承載力進行精密的計算。同時因為高度的關(guān)系也影響到側(cè)移的大小，因此對結(jié)構(gòu)側(cè)移的設(shè)計直接關(guān)系到建筑的穩(wěn)固性。隨著建筑高度的不斷的增加，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時要保證結(jié)構(gòu)的強度和抗側(cè)移能力，即使發(fā)生側(cè)移，也能在可控范圍內(nèi)。因此，必須注重對建筑結(jié)構(gòu)的水平承載力和側(cè)移的承受力，才能保證建筑的安全性。

4、有效檢測設(shè)計方案

應用CAD技術(shù)，可以采取三維立體渲染的方式對設(shè)計方案進行檢驗。CAD技術(shù)具有良好的三維形體繪制功能，設(shè)計人員可以先繪制出水利工程的三維形體，然后利用CAD技術(shù)渲染，渲染的內(nèi)容有很多，例如，光源篩選、陰影篩選、材質(zhì)篩選等，除此之外，為了確保渲染效果具有良好的觀賞性，還要添加適宜的背景圖片或是配圖等。通過三維形體渲染效果圖，可以從不同的方位、視角對水利工程的動態(tài)效果進行觀察，然后選擇適宜位置對水利工程進行剖切，對剖切斷面進行觀測，可以準確把握水利工程的形態(tài)美觀感、環(huán)境協(xié)調(diào)性、工程作業(yè)量以及成本投入等方面，確保水利工程擁有良好的整體效果。

結(jié)語：

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水利工程建設(shè)也取得了發(fā)展與進步，對水利工程項目的投資管理也愈發(fā)趨向于規(guī)范化、專業(yè)化與社會化，然而在此過程之中仍需繼續(xù)完善。因而，就水利工程開展設(shè)計工作必須在嚴格依據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)程要求下，同時結(jié)合施工中的監(jiān)測和評估資料，綜合比較分析，才能做出完美的設(shè)計。于此同時在設(shè)計中還要做好對施工技術(shù)與人員職責的明確要求，實現(xiàn)對人、物兩方面的有效管理與控制，只有經(jīng)過全面周密的設(shè)計才能夠確保水利工程建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計取得較好的質(zhì)量水準。

參考文獻：

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