水工建筑物結構設計的關鍵問題的探索與分析

賀小娜

【摘要】現階段我國處于知識經濟時代當中，各項科學技術發展和應用的速度都得到了大幅度提升，隨著各項先進科學技術的應用，我國水利工程行業發展速度得到了大幅度提升。水工結構設計是建筑設計領域當中的一項重點內容。筆者依據實際工作經驗及相關文獻資料的記載，分析水工建筑結構設計環節當中涉及到的關鍵性問題，希望可以在日后相關工作人員對這個問題進行分析的時候，起到一定借鑒性作用。

【關鍵詞】水工建筑；結構設計；關鍵問題；分析；現階段

1、問題研究背景及意義

以往幾年當中，我國社會經濟發展速度逐漸趨于穩定，我國也在建筑行業當中取得了非常大的成就，特別是在城市基礎設施工程當中，水工建筑是會對城市水環境造成影響的建筑工程。與此同時也在城市防洪防澇以及改善人民群眾生活環境的過程中，發揮出來了極為重要的作用。在此背景下，水工建筑結構設計工作，在建筑行業當中占據十分重要的地位。換一種說法，水工建筑在城市發展過程中，起到的作用十分重要。因此筆者將實際工作經驗作為依據，分析水工建筑結構設計領域中的關鍵性問題，希望可以在日后相關工作人員對這個問題進行分析的時候，起到一定借鑒性作用。

2、確定混凝土結構極限

極限狀態可以劃分為承載能力和正常應用兩個方面，結構材料的強度是否超出破壞的極限承載力，是承載力極限狀態衡量工作進行的過程中，應當使用到的一項重要標準。在水工結構當中，應當加裝一個應力約束極限狀態，以便于可以將混凝土的不連續點位確定下來，以便于可以讓裂縫出現的幾率得到有效地控制。

裂縫控制。我國水工混凝土結構設計領域，裂縫控制是一個十分重要的問題。我國范圍內各個地區的水利工程建筑當中，大多數建筑結構并不會受到承載力的控制，而是會受到裂縫寬度的控制。所以應當使用一次性解決方法，以便于可以讓裂縫出現幾率得到有效地控制。將結構所處的環境、水壓變化情況以及結構應用期限作為依據，開展全面的分析工作。在此基礎上，將耐久性對裂縫寬度提出的要求明確的找尋出來，并將裂縫寬度允許數值明確的標注出來。從理論的角度上進行分析，安全級別不同的結構，其正常應用耐久性指標自然也不同。現階段我國研發出來的裂縫控制措施，僅僅會標準性彎拉構件當中的適用性比較強。但是我國水利工程結構當中，一般應用到的都是非常規性的桿件系統。因此怎樣才可以讓裂縫寬度得到有效地控制，是水工混凝土裂縫控制工作進行的過程中，應當注意到的一個關鍵性問題。在解決水工結構裂縫問題的過程中，應當系統的針對鋼筋混凝土構件抗裂性進行分析，并將斷面作用力之下形成的變形問題作為依據，對裂縫問題的形成原因進行分析，以便于可以找尋出來適應性比較強的應對措施。

3、水工建筑材料分析

水工建筑施工環節當中應用的材料一般情況下是混凝土，混凝土當中包含碎石、砂子以及外加劑等材料。為了可以讓水工建筑結構質量得到保證，應當選擇適應性比較強的混凝土原材料，在混凝土調配原材料選擇工作進行的過程中，需要經過實驗測試，只有滿足所有技術指標之后，才可以在水利工程項目當中得到應用；假如碎石骨料當中有害物質含量過高，會對水泥水化反應的正常開展造成一定影響，因此混凝土構件強度也沒有辦法得到保證，與此同時也會對骨料和水泥膠體之間的粘結造成一定影響；在混凝土調配工作進行的過程中，加入一定早強劑、緩凝劑以及粉煤灰，就可以讓混凝土的流動性得到一定改善，將水化熱控制在一定范圍內。在混凝土調配環節當中開展攪拌工作的時候，質量控制人員需要詳細的對各個成分的比例進行分析。比方說可以在施工現場當中應用干炒法迅速得到砂子的含水率，并將現場當中測定出來的含水率作為依據，針對混凝土調配環節當中各個原材料的比例進行調整，以便于可以對混凝土材料各項性能的發揮做出一定保證。

4、水閘設計問題研究分析

水閘工程設計在水工建筑排水和止水領域當中發揮出來的作用極為重要。我國范圍內各個地區水利工程項目當中，水閘得到的應用較為廣泛，水閘工程的排水及止水能力和建筑物使用壽命之間的關系極為密切。因此應當系統的對水閘工程當中的各個問題進行分析。消力池排水孔。消力池底板排水在水閘排水領域當中占據的地位較為重要。為了可以讓護坦底部滲透壓力得到有效地控制，可以在水平護坦的后方設置垂直排水孔，并在孔洞之下鋪設濾層。在水流出閘之后，會從平穩個整流以及陡坡段流向消力池水平底板，與此同時會在陡坡末端和底板水平位置交接位置上形成收縮水深問題，這個位置上的動能和流速水頭比較大，壓強水頭比較小。假如在這個位置上設置垂直排水孔洞，通過垂直排水孔洞下細粒結構的壓力作用，水流有可能從孔洞當中噴射出來，如果噴射維持的時間比較長，會將底板掏空。為了可以讓底板之下的水流從消力池垂直排水孔洞當中排出，應當在消力池底板后段位置上設置垂直排水孔，以便于可以讓消力池底板滲透壓力的作用得到有效地控制。翼墻排水孔。在單向水頭水閘下游翼墻及護坡位置上設置排水孔，將反濾層設置在擋土墻一側的孔洞口位置上，以便于可以讓滲水目標得以實現。與此同時，為了可以讓翼墻防滲強度得到有效地控制，也可以在進口翼墻位置上設置排水孔，以便于可以讓滲透直徑得到大幅度提升，讓上游位置上的水流可以直接從孔洞當中深入到墻后，以免對墻體運行穩定性及安全性造成影響。

結語：

在社會經濟發展速度逐漸趨于穩定的背景下，水工建筑在水利工程生產及生活中得到的應用越發廣泛，提升水工建筑結構設計質量，是一件十分重要的事情。因為水工建筑本身具備一定特殊性及重要性，所以在開展水工建筑結構設計工作的過程中，需要將各個層面作為出發點，提升結構安全性及穩定性，以便于可以對水利工程運行穩定性及安全性做出保證，最終在我國國民經濟發展過程中，做出一定貢獻。

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