摘要：水利工程在建设过程中具有规模较大、工期较长、施工难度较大等特点。混凝土结构由于成本比较低、整体性高等优点广泛应用于水利工程建设中，但由于混凝土结构设计难度比较大，在水利工程的建设过程中，也会出现一些问题，因此要科学应用混凝土结构，保证水利工程质量安全。本文通过对目前水利工程中混凝土结构设计存在问题进行分析，结合多年工作经验，提出进行水利工程混凝土结构设计优化的对策，希望对水利工程建设中混凝土结构设计提供理论指导和技术支持。
关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计
引言
目前在水利工程建设过程中，使用材料最多的是混凝土，混凝土具有耐久性好、安全性高等特点。对于混凝土建筑来说，其结构设计是一个非常关键的问题，直接影响了建筑实体的质量。已经被广泛应用到工程中。通过做好混凝土结构设计工作，能够保证混凝土材料得到有效利用，提升建筑结构的稳定性。本文主要分析混凝土结构设计中存在的问题与解决对策，保证混凝土结构设计工作得以顺利开展。
1混凝土结构设计优化的重要性
目前，随着我国市场经济建设水平的不断加快，水利工程的建设数量逐步增多。然而，建筑类型与作用功能的复杂性，据统计，应用混凝土结构设计已经成为提高建设使用安全稳定性的重要形式。然而，在进行实际结构设计过程中，存在一系列的问题影响，这就降低了其作用于结构效果。针对这一问题，研究人员应在明确其结构设计现状的情况下，找出具有针对性的设计优化策略。
2混凝土结构设计常见问题
2.1结构体系不合理
如果设计人员选择的结构体系不合理，在一定程度上会降低结构的稳定性。在设计混凝土结构体系的过程中，设计人员要结合工程结构特点，并根据该地区抗震设防等级及风荷载情况等，选择合理的结构体系。如果混凝土结构体系不合理，工程的结构性能会降低，如果设计人员选择的设计指标不科学，则会降低混凝土结构的可靠性，导致各种质量问题的出现，甚至出现安全问题。
2.2材料配比问题
由于混凝土是水泥、骨料、砂石、水等多种施工材料搅拌混合而成，并非单一属性的工程施工材料，在具体的施工环节中，对于混凝土的各种材料的配比也各不相同，比如水分的增加，而水泥减少，则会导致最终配置的混凝土标号降低，在施工中出现麻面和气孔等情况，进而影响混凝土结构的安全性。如果粗骨料比例过高，则会导致混凝土出现离析，影响混凝土结构的可靠性。
2.3地基与基础设计不科学
在设计混凝土工程地基与基础的过程中，经常会出现以下几个问题：①基础类型选择不当，导致建筑物出现不均匀沉降甚至倾斜。②天然基础设计不合理，地基的斜面坡坡度较大，会降低地基混凝土的振捣质量，影响地基结构的稳定性。③设计人员没有考虑到地下水对地基与基础的影响，如果地下水位比较高，会影响地基与基础结构的耐久性和稳定性，因此，设计人员要制定合理的地基与基础防水设计方案，提升地基与基础的可靠性。
3水利工程中混凝土结构优化设计
3.1严把材料质量大关
第一，针对其购买和进入场地必需给予养鹅的管理和检查，在材料运输到施工现场前期要进行抽样检测，没有进行抽样检测的材料坚决不能运输到施工现场；第二，在材料使用的过程中也必需要对其实施检测，同时要进行试验，通过一系列的方式方法确保材料是否已经达到了工程的要求，有没有在存储的时候出现变质、损坏等问题；第三，把控材料之间的配合比例，依照施工方案对其设计，同时在并在混凝土配置搅拌工作开展期间严格按照参照这一配合比实施。
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3.2合理设计地基与基础
为了保证混凝土结构设计方案得到更好的实施，设计人员需要合理设计建筑的地基与基础。通过综合分析场地地质条件，合理选择基础方案，保证结构安全。在混凝土工程施工过程中中，由于地质条件良好，我们采用天然地基独立基础（局部筏板）+防水板+抗浮锚杆形式，并准确设计各个基础间的拉梁结构，增大基础配筋，有效提升独立基础的稳定性。通过合理设计地基与基础，能够帮助设计人员全面了解混凝土建筑地基与基础结构特点。伴随我国水利工程数量的逐年增多，地基与基础设计工作显得越来越重要，结构设计人员在实际工作中，要根据地下水位变化情况，绘制包络图，并结合地基与基础结构特点，制定相应的防水方案。此外，设计人员还要做好配筋工作，准确计算地基与基础配筋量，保证建筑地基与基础结构的可靠性得到更好的提升。
3.3加强混凝土质量的控制
施工单位要根据程结构以及施工环境的要求来确定混凝土的强度，然后据此选择合适品种和等级的水泥，以及添加何种类型的外加剂，添加外加剂和掺合料具有减少水泥量，改善混凝土性能的重要功能。同时，施工单位应该掌握正确的混凝土补偿收缩技术，重视不同种类和用量膨胀剂所起到的效果，如果在混凝土施工中需要使用膨胀剂应该提前进行大量试验来确定规格和用量。添加减水剂可以降低混凝土中水分的含量，这就增强了水泥的粘稠度和收缩功能，进一步增强了混凝土的抗裂性能，防止混凝土结构出现裂缝。
3.4控制温度应力的分布
为了避免混凝土结构施工中出现裂缝， 相关人员应该对容易产生裂缝的部位进行明确， 注重温度对混凝土结构施工的影响。 在进行具体施工时，施工人员要从实际温度出发进行混凝土搅拌，控制搅拌速度以及拌和温度，对于混凝土拌合温度而言，可用下式计算： Tc2Wc=2TiWc （ 15-29 ）， 式中 Tc- 混凝土拌合温度； W- 材料质量（ kg ）； c- 材料比热（ kJ/kg • K ）； Ti-各种材料初始温度。 相关操作人员还要根据实际的温度情况确定混凝土的浇筑厚度， 在均匀搅拌混凝土的基础上控制温度应力的分布。
3.5强化抗震设计
水利工程其抗震功能要求更为严格，特别是就地震等恶劣环境所具有的抵抗能力。混凝土作为建筑主要抗震结构，经过多年研究实践证明具有极高安全性及抗震性。因此，在进行设计时必须重点关注混凝土结构设计中抗震功能。对于水利工程建设数量与结构刚度突变系数比较大时，要选取它的振型数值。因此，为保障结构安全，必须做好其混凝土抗震结构设计。
3.6混凝土结构设计质量管理措施
在混凝土结构设计中提高设计质量管理水平有着非常重要的意义，对此，相关部门要制定明确的混凝土结构设计规章制度，这样就能够使得设计上的失误进行有效地制约，制定明确的法律规章制度，做到各项工作有法有章可依，达到最佳的建筑设计成效。对于整个混凝土结构设计质量而言碾压是其非常重要的影响性因素。在工程施工作业当中，施工方一般会选用大功率的施工设备进行混凝土的分层处理，主要是为了能够使得混凝土结构中的水分得到很好地巩固，确保建筑结构更加稳定。
结语
总体而言，在结构设计中要结合工程建设使用的需求，来进行针对性设计。具体来说，找出优化控制的方式方法，从而提高水利工程建设使用的安全稳定性。事实证明，结构设计的科学合理性会直接影响结构的作用稳定性，因此，设计人员应强化高强夯与高强混凝土的结构设计、抗震结构功能设计以及构造周期性折减系数设计，满足用户对水利工程的基本功能性需求。
参考文献
[1]王晓锋.谈高层建筑结构设计中应注意的问题[J].山西建筑，2015，41（21）：23~24.
[2]池彬.高层建筑钢筋混凝土结构分析与设计要点[J].城市建设理论研究(电子版),2017(24).
[3]江锋.房建施工中混凝土结构出现裂缝的原因及预防对策[J].建材与装饰,2016(17):14-15.
论文作者:周洪华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
标签：混凝土论文; 结构设计论文; 地基论文; 结构论文; 基础论文; 水利工程论文; 混凝土结构论文; 《基层建设》2018年第33期论文;