水工建筑结构设计要点分析

水工建筑结构设计要点分析

华钲森,郭晴,焦俊杰

陕西省水利电力勘测设计研究院  陕西省西安市710000

摘要：本文旨在分析水工建筑结构设计要点，强调其在安全性、工程可行性和经济性方面的重要性。介绍了水工建筑的定义、分类、特点和功能，并讨论了强度、刚度、稳定性等原则。探讨了荷载计算、结构形式选择等方式。针对堤防、水闸、水库等地方，给出了具体设计要点。进行了施工可行性、资金投入和成本效益，以及经济性评价与决策分析。该研究为水工建筑结构设计提供指导，并为相关领域的研究提供参考。

关键词：水工建筑；结构设计；安全性

一、引言

水工建筑是指用于调节、利用和控制水资源的建筑物和工程，包括水闸、堤防、水库、水电站、港口和码头等。水工建筑结构设计是保证这些工程在使用过程中稳定可靠的关键环节。它不仅需要考虑工程的安全性，还需要兼顾工程的可行性和经济性，以实现最佳的设计效果。本文旨在分析水工建筑结构设计的要点，并探讨其在保证安全和提高工程可行性与经济性方面的重要性。通过深入研究水工建筑的特点、功能和分类，强调了设计原则和方法的重要性，并给出了针对不同类型水工建筑的具体设计要点。此外，对水工建筑结构设计的可行性与经济性进行了分析，以为相关领域的研究和实际应用提供指导和参考。通过本文的研究，有助于提高水工建筑结构设计的质量和效率，促进水资源的有效利用和管理。

二、水工建筑概述

水工建筑是用于调节水流、控制水位、保护水域和开展水利工程的建筑物和构筑物，主要应用于治理河流、水库、湖泊、港口和海岸等水域，以实现洪水防控、灌溉供水、航运、能源发电和水资源管理等目的。水工建筑的设计和施工需要综合运用水力学、土木工程、材料科学和环境保护等知识。常见的水工建筑包括水坝、水闸、排涝设施、护岸工程、船闸、水力发电设施和河道整治工程。这些建筑物和构筑物在水资源管理、灾害防控、航运和能源发电方面发挥重要作用。随着科技进步，水工建筑也在不断创新和演变，应用先进技术和材料，提高效率、减少环境影响，并更好地适应气候变化和可持续发展的需求。
2.水工建筑物结构设计方法

2.1整体平面设计

水工建筑物的整体平面设计需要充分考量环境因素，对园林绿化和休闲空间都有很大的要求,因此，必须要加强整体建筑布局，并按照具体情况情况合理规划，达到因地制宜的目的。在设计时要突出建筑物或者满足整个城市区域的功能，通过合理布局规划，保证功能分区的合理性，互不交叉影响[2]。

2.2建筑平面设计

水工建筑项目开展过程中，需要设计人员相互配合和协作；同时设计过程设计人员需要加强和水机和电气专业领域的人才沟通，根据布局要求决定平面布置类型,并注意布局设计中各功能之间的关系，经专业人员论证后保证空间使用的有效性和综合性。

2.3建筑造型设计

建筑风格特征一般通过建筑造型展现出来，建筑所显示出的整体风貌必须和其周遭的自然环境相和谐公出，不能单纯地追求新颖忽视建筑和周围环境的协调。水工建筑物除了其功能的实用价值外要加强造型设计创新，与所在城市的人文风情相结合，提升水工建筑的经济效益和社会效益。

2.4建筑材料

水工建筑工作环境比较潮湿，对于建筑材料的要求比较高，对其抗强风性、耐水性、耐脏性、耐冲刷以及耐腐蚀性性都有很大的要求。这对于建筑结构的强度有着较高的要求，因此要加强建筑材料选择，必须要选择质量过硬的绿色材料，保证施工效果的同时避免对环境造成影响。

结构设计存在的问题

3.1缺乏细致的工程勘探

在项目开展前,必须仔细勘查水工建筑物的施工现场,发现施工准备中的缺陷,并及时进行调整设计规划，保证水工建筑物施工效果。但是，现阶段在水工建筑物项目实施中没有意识施工勘察工作价值，勘察工作履行不到位。此外，勘察工作到位，影响了成本管理工作，不能有效的控制施工成本，可能导致水工建筑物建设的后期资金不足,从而严重干扰了水工建设项目实施。

3.2切法明确的设计标准

水工建筑结构设计对于施工质量、施工进度、施工成本都有着直接影响，因此要把握好建筑设计标准。如果设计标准过高，难以有效的把控施工进度及施工成本；设计标准过低，会影响施工质量，对与水工建筑项目开展产生了不利影响。此外，一些建筑在设计过程中，对于工程登记、建筑规模、工程预期环境等标准不统一，给建筑结构设计工作造成了较大的负面影响。

3.3缺乏完善的资料数据

设计人员在进行水龙建筑结构设计时，需要收集施工场地资料，对于地质条件、气候条件以及水温资料等，为建筑结构设计工作提供参考。然后，在建筑设计过程中，有施工环境条件比较恶劣，自来收集比较困难，导致设计过程中缺乏完善的资料数据作为参看，影响了建筑结构设计的科学性。

3.4缺乏创元的建筑规划

水工建筑结构复杂，在设计过程中有着较高的要求，要求设计人员必须进行长远规划。但是，在设计过程中很多时候忽视 了水工建筑的怨气使用，建筑结构设计缺乏经济性和安全性，导致设计质量差；同时对当地的政策发挥了解不充分，无法将水工建筑设计和当地的经济发展相结合，无法发挥出水工建筑的价值。

4.完善水工建筑物结构设计的对策

4.1 做好相应的招标投标工作

水工建筑结构设计工作涉及的内容非常广阔，对于设计人员的专业素养有着较高的要求，需要施工单位建筑单位最好相关的准备工作。所以，在开展招标投标工作时，必须严格地依照国家有关法律法规开展,严格执行招标工作程序，同时必须通过国家有关各主管部门的层层审查、符合，根据建设项目施工单位的实际要求，制定最适合方案，以防止在招标工作过程中发生任何暗箱操作等违法乱纪情况，从而严重影响建设项目的后续施工工作

[3]。

4.2 明确结构设计的等级标准

明确的建筑结构设计是水工建筑建筑结构设计的关键，在设计时要先确定结构等级，建筑结构登记过高或者霍地都会对工程实施产生一定负面影响。所以，在水工建筑结构设计中，应充分结合建筑工程实际情况，考虑规模大小、项目经济效益和社会效益以及建筑具体类型等，在做好合理工程设计的基础上，确保每个环节都能符合项目的具体情况和技术标准规范，全面掌握建筑结构设计等级标准，从而实现对施工成本、施工进度、施工质量的控制，保证水工建筑的工程设计效果，为后续的施工作业打下坚实的基础。

4.3完善数据资料

对工程设计文件进行审核，收集完善的数据资料，为设计工作提供参考，是保证水工建设质量的关键措施，因此要加强建筑图纸审核。当前，我国水工建筑物结构设计缺乏完善的体系，图纸审核的技术有待进一步发展[4]。根据当前的发展形势,水工建设计机构必须积极做好对图纸的审核工作，用规划化、系统化的图纸审核工作，收集更加完善的数据资料；同时进一步重视对有关技术数据资料的处理工作，不断完善统计数据资源，保证数据资料的全面性、准确性，为后期管理工作提供了充分的依据。

结束语

水工建筑结构设计是项目开展的基础，在设计要从整体平面设计、建筑平面设计、建筑造型设计、建筑材料选择等方面落实设计工作。受到客观因素的影响，当前建筑结构设计中存在一些问题，要才有效的措施优化建筑结构设计工作，从而更好的控制建筑施工质量、施工进度、施工成本，在保证建筑安全的同时提升建筑功能价值和人文价值。

参考文献

[1]赵彦忠. 水工建筑物结构设计的关键问题分析[J]. 中国高新区,2019(11):186.

[2]赵元. 水工建筑物结构设计的关键问题[J]. 建筑工程技术与设计,2021(32):442-443.

[3]张洪梅,孙吉良. 水工建筑物结构设计的关键问题探讨[J]. 建筑工程技术与设计,2018(22):5452.

[4]温燕如. 浅析水工建筑物结构设计的关键问题[J]. 建筑与装饰,2020(17):27,30.