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        水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設計存在的問題及對策

        2017-10-19 01:48:51李艷紅
        水能經(jīng)濟 2017年12期
        關(guān)鍵詞:問題及對策結(jié)構(gòu)設計水利工程

        李艷紅

        【摘要】盡管目前我國在水利工程建筑物的結(jié)構(gòu)設計方面取得了進步,但依然存在著一定技術(shù)性缺陷問題,為了提升水利工程的防洪能力,需要就水利工程建筑物開展全面合理化的結(jié)構(gòu)設計工作,從而促使建筑物結(jié)構(gòu)的質(zhì)量得到有效提升。

        【關(guān)鍵詞】水利工程;結(jié)構(gòu)設計;問題及對策

        引言

        在開展水利工程設計工作之前,應當就建筑材料的選取與應用予以周到、細致的考量。水利工程建筑牽涉多項專業(yè)工程領(lǐng)域的學科知識,對于水利工程師的專業(yè)技能與設計經(jīng)驗均有著極高的標準要求。

        一、水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設計中所存在的問題

        1、水利工程的標準等級劃分不明確

        水利工程的不同等級決定了水利工程的規(guī)模和投資,而水利工程等級劃分不明確會造成嚴重的后果,標準過高則會導致物資浪費,標準過低會導致資金不足、達不到預定目標。因此,為水利工程建設按照標準明確地劃分出等級是十分重要的,其中可以根據(jù)水文資料、規(guī)模、效益,嚴格按照規(guī)范規(guī)定確定工程等主要建筑物級別和相應的洪水標準等來劃分。

        2、為項目準備的資料不全面

        在施工之前,施工項目準備充分的基礎材料,材料是否準確和全面是影響工程設計質(zhì)量的一個重要問題。因為設計方案的選擇、計算公式的引用和參數(shù)的確定都要以施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文、氣象、水資源等情況為基礎來進行。有了可靠的材料依據(jù),才能設計出準確的方案。如果資料不準確將直接導致設計的錯誤,哪怕是很小的錯誤也會造成非常大的不良后果。所以,不能直接根據(jù)找到的不全面的資料進行水利工程設計,要對材料加以認證,檢驗它的真實性,再確認沒有任何問題的情況下再進行水利工程設計。

        3、經(jīng)濟觀念在水利工程設計中體現(xiàn)的不明顯

        一些水利工程設計單位或者是設計者缺乏經(jīng)濟觀念,在設計過程中沒有對方案進行嚴格管理和把關(guān),導致很多不良后果和經(jīng)濟損失。水利工程設計單位或者是設計者本人要盡可能的制定詳細的方案,增強經(jīng)濟觀念,遇到錯誤迅速修改,不影響工程建設的進程。因此,在水利工程設計中必須要加強技術(shù)經(jīng)濟理念。

        二、水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設計對策

        1、提高設計圖紙的精確性

        傳統(tǒng)的設計技術(shù)以人工為主,而CAD技術(shù)主要依靠計算機技術(shù),計算機作為先進的科學設備,其圖紙繪制能力與數(shù)據(jù)計算能力是人類無法比擬的,應用計算機對工程圖紙進行繪制,可以確保圖紙的準確性,提高其有效性與可行性。傳統(tǒng)的設計需要多個設計人員經(jīng)過長期合作才能完成,設計周期較長,人力資源、物力資源以及財力資源投入較大。而應用CAD技術(shù),一個設計人員進行計算機操作即可,設計周期最長不會超過一周,如果設計方案難度系數(shù)較小,一天即可完成,相較于傳統(tǒng)技術(shù)繪制的圖紙而言,計算機圖紙的準確性以及清晰度更好,不僅縮減了設計周期,還提高了設計質(zhì)量。應用CAD技術(shù),可以將水利工程的壩面曲線、以及水位較低處的水庫曲線清晰且準確的繪制成圖紙,即使水利工程的結(jié)構(gòu)具有較強的復雜性,該技術(shù)也能準確設計出來。

        2、加強混凝土結(jié)構(gòu)設計

        首先要考慮混凝土的承載力,承載的極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)材料過度變形已經(jīng)無法再負重的狀態(tài),例如在水利工程建筑的擋水壩結(jié)構(gòu)設計中,應該將承載極限狀態(tài)作為出發(fā)點,設置一個應力約束極限狀態(tài),通過這些設置測出混凝土的不連續(xù)點,要盡力控制裂縫的產(chǎn)生。裂縫的控制也就是另一個需要考慮的問題,它在混凝土的結(jié)構(gòu)設計中占有舉足輕重的地位,因為許多水利工程建筑結(jié)構(gòu)設計都是很大程度上受制于裂縫的寬度而不是極限承載力,所以采取科學有效的措施來防止裂縫的產(chǎn)生尤其重要。對外在環(huán)境條件,承載能力、材質(zhì)種類、受壓程度以及材料的使用期限來進行綜合分析,確定不同安全等級下的最大限度的容許裂縫標準,水利工程建筑物的裂縫控制難度較大,因為它不是常適用裂縫控制的標準的桿件系統(tǒng)。水利工程建筑物的裂縫控制需要做好混凝土構(gòu)件的抗裂性的監(jiān)測和評估,通過專業(yè)化的方法測定出裂縫承載度,綜合考慮混凝土和鋼筋的特質(zhì)進行該工程建筑物結(jié)構(gòu)設計。

        3、重視水平和側(cè)移方面的設計

        對于建筑的水平承載力和側(cè)移的設計,是建筑結(jié)構(gòu)設計中不可忽視的一部分。在現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設計中,一般建筑要重視垂直方向的軸向承受力,而在高層建筑中會更加重視水平承載力。因此,在進行建筑的結(jié)構(gòu)設計中,特別是對高層建筑的建造,一定注重對其水平的承載力進行精密的計算。同時因為高度的關(guān)系也影響到側(cè)移的大小,因此對結(jié)構(gòu)側(cè)移的設計直接關(guān)系到建筑的穩(wěn)固性。隨著建筑高度的不斷的增加,在進行建筑結(jié)構(gòu)設計時要保證結(jié)構(gòu)的強度和抗側(cè)移能力,即使發(fā)生側(cè)移,也能在可控范圍內(nèi)。因此,必須注重對建筑結(jié)構(gòu)的水平承載力和側(cè)移的承受力,才能保證建筑的安全性。

        4、有效檢測設計方案

        應用CAD技術(shù),可以采取三維立體渲染的方式對設計方案進行檢驗。CAD技術(shù)具有良好的三維形體繪制功能,設計人員可以先繪制出水利工程的三維形體,然后利用CAD技術(shù)渲染,渲染的內(nèi)容有很多,例如,光源篩選、陰影篩選、材質(zhì)篩選等,除此之外,為了確保渲染效果具有良好的觀賞性,還要添加適宜的背景圖片或是配圖等。通過三維形體渲染效果圖,可以從不同的方位、視角對水利工程的動態(tài)效果進行觀察,然后選擇適宜位置對水利工程進行剖切,對剖切斷面進行觀測,可以準確把握水利工程的形態(tài)美觀感、環(huán)境協(xié)調(diào)性、工程作業(yè)量以及成本投入等方面,確保水利工程擁有良好的整體效果。

        結(jié)語:

        隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,水利工程建設也取得了發(fā)展與進步,對水利工程項目的投資管理也愈發(fā)趨向于規(guī)范化、專業(yè)化與社會化,然而在此過程之中仍需繼續(xù)完善。因而,就水利工程開展設計工作必須在嚴格依據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)程要求下,同時結(jié)合施工中的監(jiān)測和評估資料,綜合比較分析,才能做出完美的設計。于此同時在設計中還要做好對施工技術(shù)與人員職責的明確要求,實現(xiàn)對人、物兩方面的有效管理與控制,只有經(jīng)過全面周密的設計才能夠確保水利工程建筑物的結(jié)構(gòu)設計取得較好的質(zhì)量水準。

        參考文獻:

        [1] 宋迪.試論水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設計的技術(shù)創(chuàng)新與實際應用[J].四川水泥,2016,(10).

        [2] 王喜春.對水利工程建筑物結(jié)構(gòu)設計關(guān)鍵問題的研究[J].建筑工程技術(shù)與設計,2016,(28).

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