關于水工建筑物結(jié)構(gòu)抗震設計的思考

武麗生

（河北省水利水電第二勘測設計研究院，河北 石家莊 050020）

1 水工建筑物抗震設計的相關概述

通常情況下，為了提升建筑物的穩(wěn)定性，需要優(yōu)化建筑物的結(jié)構(gòu)設計，充分滿足預期的功能目標。尤其是對于水工建筑物，設計人員要充分考慮建筑物的抗震需求，要優(yōu)化建筑物的結(jié)構(gòu)設計，滿足實際的抗震功能目標。設計人員在進行水工建筑物抗震設計的過程中，要明確相關的設計原則和指導思想。首先在設計時，要嚴格履行建筑物不同等級下的承重需求，要根據(jù)設防標準和預期功能進行安全等級建設，確保建筑物能夠在實際的環(huán)境中滿足實際的抗震需求。其次設計人員應當對施工建筑物進行多級防護建設，要根據(jù)不同類型的建筑物進行相應的抗震設置，適應實際的建設需求。

2 水工建筑物抗震設計規(guī)范

從目前的實際情況來看，我國水工建筑物在進行抗震設計的過程中，要適應環(huán)境實際的震動影響，避免由于物理環(huán)境的變化造成建筑物的損壞，并對相應的自然災害進行有效的防治，減少地震等因素對當?shù)鼐用裆畹挠绊憽Ｔ谶M行水工建筑物抗震設計的過程中。要遵循VI、VI、VII、IX 度的抗震設計標準，充分優(yōu)化混凝土重力壩進水塔、平原地區(qū)水閘、碾壓式土石壩、水電站壓力鋼管等結(jié)構(gòu)的抗震設計。同時，技術人員要在不同程度的地震活動下進行水工建筑物實際的抗震能力計算。如果建筑物抗震設計烈度高于IX 度，那么技術人員就需要對安全性進行充分的分析，并完善相應的結(jié)構(gòu)設計。要根據(jù)項目組審查結(jié)果進行抗震功能的優(yōu)化。

3 完善水工建筑物抗震設計的有效途徑

3.1 完善地基設置

由于我國是一個農(nóng)業(yè)發(fā)展大國，在進行水工建筑物的建設過程中，應當首先考慮場地因素。水利工程對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展有了重要的意義，因此施工單位在選址的過程中，應當盡量避開那些地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，有夾泥層的環(huán)境。并且在初步選中施工環(huán)境之后，施工人員應當對周圍環(huán)境進行系統(tǒng)性的地質(zhì)勘查工作，要對采集的數(shù)據(jù)進行科學的分析和對比，充分考慮環(huán)境中可能影響水工建筑物穩(wěn)定性的因素，并提出解決措施。尤其是在不穩(wěn)定邊坡地區(qū)進行建筑施工的過程中，技術人員要對地震產(chǎn)生的危害進行精確的評估，根據(jù)建筑物施工要求來進行抗震能力優(yōu)化。同時，施工單位還應當考慮施工場地的構(gòu)造活動、地基情況等因素，要充分滿足水工建筑物實際的建設需求，要對當?shù)氐乃臈l件、地質(zhì)條件進行建模分析，避免在施工過程中由于地震作用對建筑物的穩(wěn)定性造成破壞。

3.2 選擇科學的抗震結(jié)構(gòu)與施工材料

施工單位應當對水工建筑物的結(jié)構(gòu)和材料進行優(yōu)化選擇。通常情況下，水工建筑物對抗震材料要求較高，由于施工地基結(jié)構(gòu)的慣性較小，因此需要采用結(jié)構(gòu)強度與質(zhì)量分布相協(xié)調(diào)的垂直結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土能夠很好地滿足水工建筑物的抗震需求。施工人員應當根據(jù)環(huán)境特點來合理調(diào)配鋼筋混凝土的比例，提升建筑物的耐久性、防滲透性，保證水工建筑物能夠在使用期限內(nèi)抵抗地震帶來的影響。

3.3 抗震性能分析

為了保證水工建筑物的抗震性能能夠滿足實際的建設需要，施工單位需要在完工之后對建筑物的實際性能進行全方位的檢測，要根據(jù)建筑物的設計標準對其進行安全性測評。由于目前我國地震資料比較匱乏，可供參考的樣本數(shù)據(jù)較少，并且行業(yè)工作人員目前對地面運動特性認知不足，無法有效地模擬地震的活動規(guī)律，這也使得我國水工建筑物的抗震設計還存在一定的不足。因此，需要相關行業(yè)工作人員盡可能多的收集相關樣本數(shù)據(jù)，對地震的運動特性進行科學完善的模擬，加強項目的建設工作，保障水工建筑物的抗震性能。

3.4 安全系數(shù)分析

目前我國項目設計人員通常采用單項安全系數(shù)法與多項安全系數(shù)法對水工建筑物的抗震能力進行測評，但是在應用的過程中，由于抗剪斷公式中存在一定的局限性，因此在評估的時候還有著諸多的不足。抗剪斷公式中單一安全系數(shù)法無法對水工建筑物施工材料的聚粘性及摩擦性進行科學的分析，因此就要利用多項系數(shù)法對施工材料的抗震性能進行完善的測評。施工人員要根據(jù)環(huán)境的施工特點，盡可能豐富樣本數(shù)據(jù)，對各項系數(shù)進行分析計算，提升水工建筑物的設計科學性和先進性，優(yōu)化建筑物的抗震結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

在當前時代下，由于我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，需要不斷完善水工建筑物的結(jié)構(gòu)設計，要適應當前各地區(qū)的抗震功能需求。但是由于我國地震運動規(guī)律復雜，機制不明確，樣本數(shù)據(jù)較少，在進行抗震設計過程中還存在很多的困難。無論是結(jié)構(gòu)與材料的選擇、筑物場地、地基的選擇還是單項安全系數(shù)法與多項安全系數(shù)法的選擇，對建筑物的穩(wěn)定性都有很大的影響。因此就需要行業(yè)設計人員提升自身的職業(yè)素養(yǎng)，利用更加科學、先進的計算方法對建筑物進行抗震能力設計，要不斷優(yōu)化水工建筑物的結(jié)構(gòu)和施工工藝，利用單項安全系數(shù)法與多項安全系數(shù)法對建筑物進行質(zhì)量驗收，從而保障使用建筑物能夠滿足實際的抗震需求，促進我國農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展。