電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題與設(shè)計(jì)規(guī)范初探

摘要：電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，既繁重而又責(zé)任重大，因?yàn)橹苯佑绊懙诫娏こ滔到y(tǒng)的安全、合理性以及用電的安全。因此須高度重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。文章介紹了電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題及設(shè)計(jì)規(guī)范。

關(guān)鍵詞：電力工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題；設(shè)計(jì)規(guī)范

電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響和決定電力工程質(zhì)量安全。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者要高度重視電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面常見(jiàn)問(wèn)題，工作中嚴(yán)格遵照電力工程設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待，保證電力工程質(zhì)量，確保供電安全。

一 地基與基礎(chǔ)方面常見(jiàn)問(wèn)題

地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不規(guī)范主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

（１）承重磚基礎(chǔ)用材合理性。根據(jù)多孔磚墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)造，室內(nèi)防潮層以下或地面以下的基礎(chǔ)不得采用多孔磚砌筑。然而不少項(xiàng)目承重磚基礎(chǔ)采用多孔磚砌筑。

（２）軟弱地基采用換土墊層處理時(shí)，只憑經(jīng)驗(yàn)處置，不進(jìn)行換土墊層設(shè)計(jì)。有時(shí)設(shè)計(jì)者輕視軟弱地基的危害，不進(jìn)行墊層寬度和厚度計(jì)算，只是簡(jiǎn)單地憑借經(jīng)驗(yàn)采用砂墊層加強(qiáng)一下承載力，安全性和經(jīng)濟(jì)性都不規(guī)范。

二 樓層平面剛度問(wèn)題

有些電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)布置缺乏必要措施或缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念情況下，采用樓板變形的計(jì)算程序。盡管計(jì)算機(jī)程序的編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上是成立的甚至是準(zhǔn)確無(wú)誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準(zhǔn)確。因此，這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定會(huì)存在著結(jié)構(gòu)某些構(gòu)件或部位安全儲(chǔ)備過(guò)大或者結(jié)構(gòu)不安全成分等現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能將樓層設(shè)計(jì)成剛性樓面，以使計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算結(jié)果基本上反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀況而不至于出現(xiàn)根本性的誤差。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如凹槽缺口太深、塊體之間成“縮頸” 連接、外伸翼塊太長(zhǎng)、樓層大開(kāi)洞等。

三 結(jié)構(gòu)縫設(shè)置以及縫寬度問(wèn)題

溫度的變化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)有著不利影響，因此，電力工程物尤其是超長(zhǎng)電力工程物設(shè)置合理的伸縮縫是十分有必要的。但是部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不使用伸縮縫減少溫度影響而使用后澆帶代替，這種做法存在一定的問(wèn)題。因?yàn)楹鬂矌Р荒芙鉀Q溫度變化的影響，僅能減少混凝土材料干縮的影響。在后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。一些超長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)不便或不能設(shè)置溫度伸縮縫時(shí)，應(yīng)采取其他構(gòu)造加強(qiáng)措施，不能只留設(shè)施工后澆帶，例如：采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、對(duì)受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置間距較密、直徑較小的溫度筋、加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施等。

四 振型數(shù)取值問(wèn)題及設(shè)計(jì)規(guī)范

建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的精度與振型數(shù)取多少密切相關(guān)。對(duì)于剛度不均勻、平面不規(guī)則的復(fù)雜電力工程結(jié)構(gòu)，尤其對(duì)于大底盤(pán)結(jié)構(gòu)、多塔結(jié)構(gòu)，在考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，很難確定應(yīng)該取多少個(gè)振型數(shù)來(lái)計(jì)算地震作用。若振型數(shù)取得太多，則增加了很多計(jì)算工作量；若振型數(shù)取少了，有些高振型的地震作用計(jì)算不出來(lái)，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不安全。一般應(yīng)遵循以下原則：當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)取≥9，結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大，振型數(shù)應(yīng)多取，但又不能多于房屋層數(shù)的3倍。當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，至少應(yīng)取3；當(dāng)振型數(shù)多于3時(shí)，宜取3的倍數(shù)，但不應(yīng)多于房屋的層數(shù)；如層數(shù)=5層時(shí)，振型數(shù)可取3，而不能是6；如層數(shù)≤2時(shí)，振型數(shù)可取2或1。

五 計(jì)算結(jié)果的大致判斷問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)借助計(jì)算機(jī)軟件是十分必要的，但判斷計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果也十分關(guān)鍵。判斷計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果主要從兩個(gè)方面進(jìn)行，即正確對(duì)待結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的分析結(jié)果，判斷電算結(jié)果的合理性。正確對(duì)待結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的分析結(jié)果。《抗震規(guī)范》2.6.6條規(guī)定：“所有計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計(jì)。” 分析過(guò)程和計(jì)算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)的差異的誤差、材料彈性和彈塑性參數(shù)的假定、各類荷載的確定，都會(huì)造成計(jì)算結(jié)果的誤差；計(jì)算機(jī)分析是根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型進(jìn)行的，采用簡(jiǎn)化的模型和簡(jiǎn)化的荷載。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須清醒地認(rèn)識(shí)到，電算分析沒(méi)有絕對(duì)正確的結(jié)果，只有更合理的模型和結(jié)果，必須正確處理人與計(jì)算機(jī)的關(guān)系。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要清楚計(jì)算模型的假定和適用條件，需要借助計(jì)算機(jī)以提高計(jì)算效率，但絕對(duì)不能單純依賴計(jì)算機(jī)，對(duì)計(jì)算結(jié)果判斷校核合理有效后，方可用予工程設(shè)計(jì)。

六 單樁承載力取值出現(xiàn)偏差或缺乏計(jì)算依據(jù)問(wèn)題

電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，單樁承載力取值易出現(xiàn)偏差或缺乏計(jì)算依據(jù)，此時(shí)可從以下四個(gè)方面考慮。１）工程項(xiàng)目場(chǎng)地原為地勢(shì)較低或河道時(shí)，松散的新近填土作為上部土層，樁基設(shè)計(jì)時(shí)直接采用試樁提供的承載力或直接按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁承載力數(shù)值，沒(méi)有考慮上部未固結(jié)（或欠固結(jié)）土層在固結(jié)沉降過(guò)程中可能引起的樁側(cè)負(fù)摩阻力的影響。２）樁身承載力驗(yàn)算時(shí)，沒(méi)有考慮樁身壓曲或施工工藝系數(shù)ψc的影響，對(duì)抗拔樁，沒(méi)有進(jìn)行樁身抗裂驗(yàn)算，僅計(jì)算樁身承載力。３）對(duì)于不同的樁型，按規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁豎向承載力時(shí)，各土層的極限端阻力和極限側(cè)阻力是不同的（即成樁工藝不同，地基土對(duì)不同樁型的支承能力不同）。一些工程項(xiàng)目地質(zhì)勘察報(bào)告僅提供了計(jì)算打入式預(yù)制樁的單樁承載力設(shè)計(jì)參數(shù)，而設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁，并直接引用地質(zhì)報(bào)告中的設(shè)計(jì)參數(shù)，使計(jì)算的單樁承載力出現(xiàn)偏差。４）電力工程有地下室時(shí)，在按靜載試驗(yàn)確定單樁承載力時(shí)，沒(méi)有扣除地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力， 由于基坑開(kāi)挖后暴露時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，試樁一般都在基坑開(kāi)挖前進(jìn)行，基坑開(kāi)挖后，地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力己不再存在。

七 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮的方面很多，應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，加強(qiáng)設(shè)計(jì)規(guī)格管理，既要考慮到安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性，又要考慮到工程安全和用電安全。充分保證電廠建筑質(zhì)量，確保供電安全，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。