水工建筑物结构设计的关键问题的探索与分析

贺小娜

【摘要】现阶段我国处于知识经济时代当中，各项科学技术发展和应用的速度都得到了大幅度提升，随着各项先进科学技术的应用，我国水利工程行业发展速度得到了大幅度提升。水工结构设计是建筑设计领域当中的一项重点内容。笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载，分析水工建筑结构设计环节当中涉及到的关键性问题，希望可以在日后相关工作人员对这个问题进行分析的时候，起到一定借鉴性作用。

【关键词】水工建筑；结构设计；关键问题；分析；现阶段

1、问题研究背景及意义

以往几年当中，我国社会经济发展速度逐渐趋于稳定，我国也在建筑行业当中取得了非常大的成就，特别是在城市基础设施工程当中，水工建筑是会对城市水环境造成影响的建筑工程。与此同时也在城市防洪防涝以及改善人民群众生活环境的过程中，发挥出来了极为重要的作用。在此背景下，水工建筑结构设计工作，在建筑行业当中占据十分重要的地位。换一种说法，水工建筑在城市发展过程中，起到的作用十分重要。因此笔者将实际工作经验作为依据，分析水工建筑结构设计领域中的关键性问题，希望可以在日后相关工作人员对这个问题进行分析的时候，起到一定借鉴性作用。

2、确定混凝土结构极限

极限状态可以划分为承载能力和正常应用两个方面，结构材料的强度是否超出破坏的极限承载力，是承载力极限状态衡量工作进行的过程中，应当使用到的一项重要标准。在水工结构当中，应当加装一个应力约束极限状态，以便于可以将混凝土的不连续点位确定下来，以便于可以让裂缝出现的几率得到有效地控制。

裂缝控制。我国水工混凝土结构设计领域，裂缝控制是一个十分重要的问题。我国范围内各个地区的水利工程建筑当中，大多数建筑结构并不会受到承载力的控制，而是会受到裂缝宽度的控制。所以应当使用一次性解决方法，以便于可以让裂缝出现几率得到有效地控制。将结构所处的环境、水压变化情况以及结构应用期限作为依据，开展全面的分析工作。在此基础上，将耐久性对裂缝宽度提出的要求明确的找寻出来，并将裂缝宽度允许数值明确的标注出来。从理论的角度上进行分析，安全级别不同的结构，其正常应用耐久性指标自然也不同。现阶段我国研发出来的裂缝控制措施，仅仅会标准性弯拉构件当中的适用性比较强。但是我国水利工程结构当中，一般应用到的都是非常规性的杆件系统。因此怎样才可以让裂缝宽度得到有效地控制，是水工混凝土裂缝控制工作进行的过程中，应当注意到的一个关键性问题。在解决水工结构裂缝问题的过程中，应当系统的针对钢筋混凝土构件抗裂性进行分析，并将断面作用力之下形成的变形问题作为依据，对裂缝问题的形成原因进行分析，以便于可以找寻出来适应性比较强的应对措施。

3、水工建筑材料分析

水工建筑施工环节当中应用的材料一般情况下是混凝土，混凝土当中包含碎石、砂子以及外加剂等材料。为了可以让水工建筑结构质量得到保证，应当选择适应性比较强的混凝土原材料，在混凝土调配原材料选择工作进行的过程中，需要经过实验测试，只有满足所有技术指标之后，才可以在水利工程項目当中得到应用；假如碎石骨料当中有害物质含量过高，会对水泥水化反应的正常开展造成一定影响，因此混凝土构件强度也没有办法得到保证，与此同时也会对骨料和水泥胶体之间的粘结造成一定影响；在混凝土调配工作进行的过程中，加入一定早强剂、缓凝剂以及粉煤灰，就可以让混凝土的流动性得到一定改善，将水化热控制在一定范围内。在混凝土调配环节当中开展搅拌工作的时候，质量控制人员需要详细的对各个成分的比例进行分析。比方说可以在施工现场当中应用干炒法迅速得到砂子的含水率，并将现场当中测定出来的含水率作为依据，针对混凝土调配环节当中各个原材料的比例进行调整，以便于可以对混凝土材料各项性能的发挥做出一定保证。

4、水闸设计问题研究分析

水闸工程设计在水工建筑排水和止水领域当中发挥出来的作用极为重要。我国范围内各个地区水利工程项目当中，水闸得到的应用较为广泛，水闸工程的排水及止水能力和建筑物使用寿命之间的关系极为密切。因此应当系统的对水闸工程当中的各个问题进行分析。消力池排水孔。消力池底板排水在水闸排水领域当中占据的地位较为重要。为了可以让护坦底部渗透压力得到有效地控制，可以在水平护坦的后方设置垂直排水孔，并在孔洞之下铺设滤层。在水流出闸之后，会从平稳个整流以及陡坡段流向消力池水平底板，与此同时会在陡坡末端和底板水平位置交接位置上形成收缩水深问题，这个位置上的动能和流速水头比较大，压强水头比较小。假如在这个位置上设置垂直排水孔洞，通过垂直排水孔洞下细粒结构的压力作用，水流有可能从孔洞当中喷射出来，如果喷射维持的时间比较长，会将底板掏空。为了可以让底板之下的水流从消力池垂直排水孔洞当中排出，应当在消力池底板后段位置上设置垂直排水孔，以便于可以让消力池底板渗透压力的作用得到有效地控制。翼墙排水孔。在单向水头水闸下游翼墙及护坡位置上设置排水孔，将反滤层设置在挡土墙一侧的孔洞口位置上，以便于可以让渗水目标得以实现。与此同时，为了可以让翼墙防渗强度得到有效地控制，也可以在进口翼墙位置上设置排水孔，以便于可以让渗透直径得到大幅度提升，让上游位置上的水流可以直接从孔洞当中深入到墙后，以免对墙体运行稳定性及安全性造成影响。

结语：

在社会经济发展速度逐渐趋于稳定的背景下，水工建筑在水利工程生产及生活中得到的应用越发广泛，提升水工建筑结构设计质量，是一件十分重要的事情。因为水工建筑本身具备一定特殊性及重要性，所以在开展水工建筑结构设计工作的过程中，需要将各个层面作为出发点，提升结构安全性及稳定性，以便于可以对水利工程运行稳定性及安全性做出保证，最终在我国国民经济发展过程中，做出一定贡献。

参考文献：

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