摘要：水工建筑结构设计的好坏决定了水工建筑的结构质量，也直接影响了水工建筑的安全性。而水工建筑的建设主要是为了对水利设施起到保护的作用，所以水工建筑的安全问题是非常重要的。为了有效的提高水工建筑结构质量，相关人员强化了水工建筑的结构设计工作。但就目前来看，水工建筑的结构设计工作中还有很多关键性问题没有解决。因此，本文对水工建筑结构设计的关键问题进行研究及探讨。
关键字；水工建筑；结构设计；关键问题
引言
为了有效的对水利设施及设备进行保护以及容纳，相关部门强化了对水工建筑结构的设计工作。相关设计人员在设计的过程中，要保证其结构具有很强的稳定能力以及挡水的能力。但近年来，水工建筑结构设计方面的整体趋势比较严峻，需要解决的问题也比较多。就比如，有些水工建筑结构在设计上不能够被人们广泛应用，耐用性也比较弱，对水利设施产生了一定的影响。因此，为了提高水工建筑的结构质量，相关研究学者对水工建筑结构设计的以下几个关键问题进行探究。
1 水工建筑结构材料选择的问题
水工建筑结构一般都是以砂土、水泥混合而成的混凝土结构为主。相关人员对混凝土结构的原材料进行购买之前，要根据所需要的原材料标准，选择适合水工建筑结构的混凝土结构材料。要确保材料质量达标，也为整个水工混凝土的结构质量提供保障。若是原材料不符合水工建筑结构的标准，就会导致混凝土结构的强度以及硬度逐渐减弱，混凝土结构的粘性以及粘结能力也会降低。相关人员要在混凝土结构中合理的混入适当的缓凝剂，有效的促进混凝土结构流动性的提高，以降低水化热现象给混凝土结构带来的不良影响。
相关管理人员也要对混凝土原材料的融合比例进行把控，也要在水工建筑工程现场对原材料的检测工作实时监督，以确保混凝土结构的原材料符合标准。例如，在水工建筑工程现场，想要对砂土的含水比率进行检测。相关技术人员可以通过对砂土高温干炒，通过实际用水量以及其他材料的配比情况，对砂土的含水比率进行检测。
2 水工建筑混凝土结构设计的问题
标准的水工建筑结构材料的强度、硬度以及承载力都是比较强的。在对水工建筑结构设计的过程中，相关设计人员要根据水流的冲击力以及所能承受的极限承载力对其进行设计。要保证所能承受的极限承载力小于水工建筑结构材料的强度及硬度，也要保证应力的最小值大于所规定的应力值。由此可见，为了避免水工建筑结构中产生裂缝，就必须要对应力值进行约束，也要对容易产生裂缝的差异点进行检测。裂缝问题一直是水工建筑结构设计中的一个难题，大部分水利设施以及工程出现问题的原因都是裂缝所导致的。裂缝的面积越大，水工建筑结构的稳定性就行越低，面临塌陷的风险就越高。为了能够有效的对工程裂缝进行控制，相关人员要根据当地地形、建筑结构的承载力、水流的冲击力以及压力等方面，对不同面积工程裂缝的耐久性进行判断。
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一般来说，水工建筑结构的安全性越高，耐久性就越高，不同的安全等级，耐久性也不同。就目前来看，只能在弯拉构件比较标准的情况下进行把控，但很多水工建筑结构中所设计的杠杆系统并不是很标准，也不能够有效的对混凝土结构裂缝进行控制。因此，相关人员要对混凝土结构的抗裂能力进行评估，再将产生裂缝的最低作用力作为水工建筑结构承载力的最低标准，也要把钢筋混凝土配比过程中的极限状态考虑清楚。水工建筑中大部分工程的经济价值都比较高，所以，在水工建筑结构设计的过程中，也要设计一个安全监控的环节，从而使水工建筑的安全性得到保障。而且在实际建设的过程中，要对结构材料、结构检测的工作进行实时监控，以便出现失误能够及时解决、及时调整。
3 水工建筑中水闸的设计问题
水闸的设计主要是在水工建筑的排水以及止水方面进行设计，水闸也被广泛应用于水利工程中。做好水闸的设计工作、排水工程以及止水工程，能够有效的延长水工建筑的使用寿命。相关人员可以在排水工程中设计排水孔以及止水伸缩缝，有效的解决水利工程中出现的问题。
例如，消力池排水孔。在消力池排水的过程中，要在护坦的后半段设置一个垂直向下的排水孔，并且要将过滤层设置在排水孔下方。由于在池水平底部产生的动能以及水的流速都比较大、水头的压强又比较小的原因，会导致池水平内部陡坡末尾端与池水平底板水平段的交界处会出现收缩水深的现象。在池水平的底部设置垂直排水孔以后，会利用流速与压力的对立关系，使得水流会很容易的从排水孔中流出，时间越长，水流的就越多。消力池排水孔的设置，能够有效的利用消力池底部的垂直排水孔将水流出，减少了消力池底部的渗透压力对排水作业带来的影响。还有一种排水孔是翼强排水孔，这种排水孔一般在在水闸下的游翼墙与护坡中间进行设置，而且要保证在单向水头的情况下。为了能够使水流能够顺利的通过排水孔流到墙后，可以在翼墙的进口出设置排水孔，并且将排水孔的直径加大。在此之前，要在排水孔下方设置反滤层，这种方式可以有效的将水排出。
在水工建筑的止水工程中，可以设置止水伸缩缝，它的设置对水流起到了控制作用。为了有效的防止裂缝的产生，可以在水流方向设置一个伸缩缝，以防止混凝土结构在温度不均的情况下出现干缩的现象。在止水伸缩缝的过程中，要保证止水片以及水泥渣的正确处理，以确保混凝土结构的正常粘结。也要将混凝土按照正确的比例配置，还要在有经营许可证以及材料质量符合标准的厂家购买止水材料，以确保能够及时的解决渗透问题。
结语
综上所述，为了完善水工建筑的结构设计工作，相关研究学者从结构材料的选择、结构的设计、水闸的设计以及安全问题等方面进行探究。
参考文献
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论文作者:梁元东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
标签：水工论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 裂缝论文; 混凝土结构论文; 水闸论文; 《防护工程》2018年第31期论文;