探讨水工建筑物结构设计中的相关问题
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摘 要：水工建筑物作为我国重要的基础设施，在经济社会发展过程中发挥着重要的作用，因此，需要重视水工建筑物的结构设计，保证工程的整体质量。水工建筑物在建设过程中，相关人员应该根据工程的实际情况，摒弃不合理的因素，提升结构设计的科学性，保证水工建筑物功能的实现。本文从水工建筑物结构设计的内容出发，分析了结构设计存在的问题，并就其问题提出了相关的处理方法，有利于保证水工建筑物的施工质量，促进我国水利工程的顺利运行。
关键词：水工建筑物 结构设计 相关问题
水工建筑物能够在一定程度上起到保护水利设施的作用，因此，相关设计人员应该根据工程的实际情况，提高水工建筑物结构设计的可靠性，保证其功能的实现。当前，我国水利工程数量增多，规模扩大，使得水工建筑物结构设计中需要考虑更多的因素，以保证水利工程功能与作用的实现。水工建筑物结构设计存在适用性差等缺陷，影响了水利设施的正常运行，因此，对于水工建筑物结构设计提出了更高的要求，需要对其存在的普遍问题加以分析与解决，实现结构设计的科学性、合理性。
1.水工建筑物结构设计内容
1.1整体结构设计
对水工建筑物而言，结构设计必不可少，科学、合理的结构设计能够保障后期施工的顺利进行，从而提高工程的施工质量，保障水工建筑物的功能与作用，实现其实用性与实用性。水工建筑物结构设计中，最重要的是整体结构设计，需要在工程施工现场的详细勘察基础上进行，依据水工建筑物的合同，进行结构类型的确定。根据水工建筑物的不同特点，从整体结构上进行把控，将其分为大坝、水闸，还有其他的相关设施，包括管理厂房等，设计中应该根据水工建筑物的整体特点来进行规划与设计，保证水工建筑物整体设计的完整性。
1.2混凝土结构设计
水工建筑物在进行设计时，混凝土结构设计是其中的重要内容，水工建筑物虽然种类繁多，但多数都需要用到混凝土结构，其混凝土结构直接影响着工程的整体功能与质量，因此，需要在水工建筑物结构设计阶段，重视混凝土结构设计的合理性。混凝土结构施工主要是需要保证其施工的质量，使得混凝土浇筑、养护等按照施工的规范性要求严格进行，保证整体混凝土的稳固性，从而避免裂缝等的出现，一旦混凝土工序处理不到位，就会使得混凝土的整体性能受到影响，影响水工建筑物的正常使用，这就需要在结构设计中进行混凝土的结构质量试验，保证混凝土的承载力、抗震力等。
1.3水闸结构设计
水工建筑物中常常涉及了水闸结构，在该结构设计中，重点要注意其防水性能与排水性能。由于水工建筑物在运行中，长期受到水力作用，如果在水工建筑物整体结构设计中，未充分考虑其防水、排水特性，会导致工程后期的使用性能大大降低，影响了整体结构的耐久性。水工建筑物在考虑水闸结构设计中，应该充分与整体结构设计、混凝土结构设计相联系，提高三者之间的协调性，使得各个部分的设计都符合工程的基本要求，保障水工建筑物的功能。
2.水工建筑物结构设计存在的问题
2.1水工建筑物结构设计等级标准不明确
水工建筑物结构设计中，结构等级标准是影响其结构设计科学性的重要因素。水工建筑物结构设计中，等级过高过低都会造成极为不利的影响，等级过高会造成工程资金与材料的额浪费，而等级过低会使工程面临较大的安全隐患，后期投入使用后会造成巨大的生命财产损失。水工建筑物结构设计中，要保证等级标准与工程实际需求之间的一致性，严格按照工程施工现场的环境、工程规模、功能等来确定结构设计等级。
2.2水工建筑物结构设计缺少必要的数据资料
有些水工建筑物结构设计中由于缺乏必要的数据支持，使得其结构设计缺乏科学性。因此，水工建筑物结构设计之前，应该保证数据的真实性与完整性。具体包括了水工建筑物项目区域的气候、地质地形、水文、土壤等资料。随着信息技术的发展，项目资料的获得极为方便，但对于位置偏僻、气候恶劣地段，资料的获得具有一定的难度，因此，应减少资料收集的难度，尽可能地将减少资料的错误，保证资料的真实性，提高水工建筑物结构设计的科学性。
2.3对港口工程勘探工作不够深入
港口工程是水工建筑物的重视形式，施工建设开始之前，应对施工现场进行详细的勘察，及时发现潜在的问题，并采取必要的措施加以處理，尤其是要保证施工准备的充分，保证港口工程施工的顺利。很多港口工程存在勘察不到位的情况，严重影响了后期工程的顺利进行，对于一些潜在的风险等没有进行处理，后期工程成本支出大大超出实际预算，对工程资金、材料等没有进行有效的管理与控制，加剧了施工管理的难度。
3.水工建筑物结构设计处理方法
3.1明确结构等级划分标准
水工建筑物结构设计中应该根据工程的实际需求，进行结构等级的划分，保证水工建筑物的设计效果，使其发挥最大的功能作用，提高结构等级划分的科学性与合理性，避免等级过高或过低影响工程设计与施工效果的情况。一般情况下，水工建筑物结构设计等级划分应该依据合同的规范要求，结合工程的功能与实际需求，保证结构设计与工程需求的一致性，避免工程资金、材料等的浪费。结构设计过程中，由于要参考必要的资料，因此，要保证项目资料的完整性与真实性，包括水文、气候、地质等资料，使得结构设计能够尽可能满足工程的设计需求，并提高设计的可行性与可靠性，保证水工建筑物经济社会效益的实现。
3.2合理安排结构尺寸参数
水工建筑物结构设计过程中，应该借助于最先进的工程技术，使得项目结构参数等符合工程的要求，比如混凝土结构设计中，水工建筑物的尺寸较大，需要在此过程中选用跨高小、体积大的混凝土构件。水工建筑物存在使用功能的差异性，并且水工建筑物长期受到水力作用的硬性，使得其对混凝土强度的要求较高，这就需要在混凝土施工中严格控制混凝土的配筋量和配筋率。通常情况下，当混凝土结构纵向钢筋强度为500MPa时，配筋率为0.5；当钢筋强度分别为400MPa、300MPa时，配筋率分别为0.55、0.6。水工建筑物结构多为大体积混凝土，这种结构决定其本身的水热化反应较大，使得在混凝土结构设计中，选用温度钢筋，严格控制内外温差，保证混凝土施工质量。
3.3完善水利工程资料的整理工作
水工建筑物结构设计开始之前，需要对项目所在地区进行实地的勘察，收集项目所需要的各种资料，具体包括了当地的水文、土壤、气候等资料，及时根据实地勘察的结果进行结构设计的完善与优化。保证水文、气候等相关资料的完整性和真实性，避免由于资料的失真影响结构设计的合理性，使资料能够作为设计的可靠依据。对于所收集与获得的资料，进行整理与分类，保证资料的准确性。充分结合工程周围的环境与人文因素，使得结构设计具有较高的适用性，能够为当地的经济社会发展提供更多的服务，发挥其经济社会价值。
4.结束语
水工建筑物结构设计是水利工程建设、基础设施建设的重要内容，相关人员要在项目进行中，重视水工建筑物结构设计的科学性与合理性，避免由于对结构设计的不重视所引起的各种问题。同时，水工建筑物结构设计中应该结合工程的实际需求，明确项目的等级划分、重视数据的完整性与真实性，保证工程的施工质量，使得水工建筑物发挥其应有的作用。
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