水利工程建筑物結構設計與處理方式研究

鄭飄 南京市水利規劃設計院股份有限公司合肥分院

隨著我國水利工程建筑行業的快速發展，其中結構設計也受到了愈發廣泛的關注。然而在實際的建設過程中，往往更突出其功能性，進而忽視了對安全因素的把控。另外，要想進一步提升水利工程的整體質量，還應有效加強設計人員的綜合素質，只有進一步優化結構設計才能夠促進水利工程發揮更大的作用。

一、完善水利工程建筑物結構設計的重要性

水利工程建筑物結構設計是一項十分重要的工作，因此應不斷提升結構設計方案的準確性，進而有效提升建筑施工的總體質量。通常情況下，水利工程造價、安全性以及使用壽命都是由建筑結構設計決定，因此相關設計人員與管理人員應不斷完善設計方案，從而達到提升工作質量與水利工程可靠性的最終目的。

二、水利工程建筑物的結構設計要點

（一）整體設計

在其設計工作中包含了總平面設計、建筑平面設計以及材料設計等多方面內容，其中總平面設計就是針對建筑物與配套設施所展開的設計，通常會包括水閘、水壩以及綠化設計等配套設施。在傳統的設計理念下，很多工作人員缺乏對配套建筑以及環境設計的重視，進而嚴重影響了水利工程建筑與周邊建筑的協調性以及其自身的美觀性。面對這樣的問題，應有效提升總平面設計的質量，進而顯著提升整體規劃的合理性與協調性，并在保證水利工程建筑物功能的基礎上提升其身體體驗。另外，在進行建筑物結構設計時，應遵循專業要求展開平面布置，使其與總布置圖方向保持一致；而建筑物外觀也要與周邊環境條件相符合，有效促進水利工程建筑物與環境的映襯與融合[1]。

（二）混凝土設計

在水利工程建筑混凝土結構中，如果發生損壞變形的問題就會導致建筑物的穩定性與安全性受到影響，因此加強結構極限設計工作具有十分關鍵的作用，進而通過優質的結構極限設計使得建筑物相關的破壞問題得到妥善解決。在開展結構極限設計工作中，設計人員需要結合極限承載力的相關數據限制最大拉應力，再通過此時的極限狀態對混凝土不連續點展開有效地控制與測定，進而使其在規定的應力限值要求范圍內。另外，混凝土結構裂縫控制工作也十分必要，水利工程的環境條件、鋼筋種類以及荷載性質等要素都需要被考慮在內，進而有效在控制裂縫寬度的基礎上提升水利工程建筑物混凝土結構的安全性。

（三）水閘設計

水閘設計不僅會影響到水利工程的排水止水效率，也會在一定程度上影響建筑物的使用壽命，因此設計人員應不斷提升對消力池排水孔、止水伸縮縫的設計優化。消力池底板排水是十分常見的一種排水方式，為避免因水壓過大而受到損壞，可以借助降低滲透壓力的方法提升排水成效；翼墻排水孔主要負責水利工程滲水的排出，因此在設計過程中應合理增加滲徑；而在止水伸縮縫的設計過程中，應選擇與水利工程建設要求相符的止水片材料，同時保證止水片的清潔，從而最大限度地避免混凝土結合不牢固而引發的滲漏問題。

三、優化水利工程建筑物結構設計的處理方式

（一）加強硬件設施以及基礎材料的重視

設計人員在開展水利工程結果設計的過程中應事先對現場進行全方位的考察，進而有效提升相關數據的準確性，并將其反映在設計圖稿上。在對設計圖稿審核的過程中，應對施工中會出現的問題加以預測，并提出有效的規避方案。同時，設計人員應最大限度地提升圖紙的準確性，進而為提升水利建筑物結構設計質量提供保障[2]。另外，現階段很多施工單位缺乏對硬件設施的重視，因此在水利建設結構設計中經常會出現基本硬件設施缺失的情況，這也對水利工程整體的建設質量產生影響。所以，每個施工單位就應加強專業硬件設施的配備，為后續施工提供便利條件。

（二）確立結構等級劃分標準

結構設計的等級劃分對最終實際的設計效果會產生直接的影響，因此應格外注重其合理性與可行，進而保證最終的設計成果達到實現預想的成效。水利工程結構等級劃分應遵循相關規定進而避免不必要的資源浪費；同時設計人員在準備項目資料的過程中應將氣候、環境、水文、土質等多種要素考慮其中，進而有效提升方案的設計效果。完善結構設計劃分標準可以進一步在保提升工程質量的同時降低施工成本，從而最大限度地實現工程項目的價值。

（三）完善結構尺寸參數

項目結構尺寸參數的合理性對于水利工程來說有著十分重要的作用，例如在開展混凝土結構設計的過程中，因為水利工程項目建筑物主要結構部分都在水下，進而應對混凝土配筋量和配筋率進行合理安排，以提升其結構強度。例如強度等級為500MPa時，最小配筋百分率為0.50；400MPa時，最小配筋百分率則為0.55。同時，還要對鋼筋的內外溫差進行控制，避免出現溫度裂縫而降低建筑物的結構質量。

（四）進一步提升配筋設計

由于水利工程建筑物的特殊性，不能只是按照極限理論相關內容完成施工，而是要在開展結構設計的過程中，對建筑建造類別、產出效益以及規模效益進行綜合考慮。同時，項目結構配筋設計應遵循客觀規律，而非桿系建筑物體系因其脆弱特性無法通過極限測試操作為配筋設計提供理論依據。因此，要進一步加強對綜合項目的數據考量，從而不斷提升計算數據的合理性，使得工程施工更符合水利工程建設的要求與規定，幫助工程項目可以更好地發揮其有效價值。

四、結語

綜上所述，加強水利工程建設的主要目的就是滿足人民群眾對水資源基本的生活生產需求。然而在實際建設的過程中，工程項目很容易受到地理、水文、氣候等因素的影響，所以要想有效保證建筑物結構設計質量就必須注重對基礎設施的重視，進一步明確結構等級標準，從而全面提高工程建設的質量與安全性。