探微水利工程中混凝土结构的优化设计论文

时间:2023-06-26 08:24:58 工程总结 收藏本文 下载本文

探微水利工程中混凝土结构的优化设计论文(推荐15篇)由网友“一往情深喜来喜”投稿提供,下面是小编整理过的探微水利工程中混凝土结构的优化设计论文,希望对大家有所帮助。

探微水利工程中混凝土结构的优化设计论文

篇1:探微水利工程中混凝土结构的优化设计论文

1 水利工程中混凝土结构存在的问题

1.1 混凝土材料配比不稳定

混凝土并非是单一性质的材料,而是由水泥、砂、石等原料拌合胶凝而成。因此,材料配置比例的些许不同,就可能导致混凝土标号降低,在浇筑后则会使结构出现孔洞、气泡、麻面等不良现象,严重影响着混凝土结构的质量。例如,如果混凝土搅拌中砂石比例过高,则会因骨料集中而造成拌合物离折、混凝土料干硬,一定程度上降低了混凝土结构的牢固度。

1.2 混凝土衬砌易出现渗漏

我国水利工程建设中混凝土结构设计的突出问题之一,即是混凝土衬砌容易出现透漏,对渠道结构安全不利。总的来说,衬砌易渗漏是由于混凝土结构出现裂缝,主要由四方面原因所造成:①模板的设计布置存在偏差;②通道的位置处理不到位,上方岩土层沉降对衬砌产生巨大压力形成裂缝; ③则是混凝土原材料质量存在问题;④在搅拌、运输以及浇筑过程中对混凝土疏于养护。

1.3 水利工程施工中出现混凝土裂缝

温差方面的原因。混凝土凝固的过程中会发生水化热现象,而使混凝土内外部出现较大温差,进而出现混凝土裂缝现象。有诸多方面原因会导致混凝土内外部温差较大,比如施工过程中由于没有达到降温条件,使得混凝土内部温度比较高,而混凝土内部水分快速蒸发,这样混凝土内外部就会形成较大温差,进而出现裂缝。又比如,冬季施工的时候混凝土内部水温度相对比较低,进而形成一定渗透压力,导致混凝土出现裂缝。又比如,水利工程施工的过程中温度相对比较低,混凝土内部水结冰导致混凝土快速膨胀,最后导致混凝土裂缝。

外力失衡方面的原因。水利工程施工过程中如果混凝土侧面受力不均或者混凝土表面受力不均的话都会导致混凝土裂缝。因为水利工程项目比较大,这使得混凝土分析工作比较复杂,为此在实际施工之前一定要详细了解、分析整体建筑结构以及混凝土施工材料的受力情况。比如,水利工程施工中需要加固堤坝上层部分结构,这样会使堤坝下部分受力超重而导致混凝土表面受力不均。又比如,水坝、水库水流具有很大的流动性、单向性,这样会导致混凝土结构侧面出现受力不均的现象,而使混凝土发生裂缝。

凝固收缩以及干裂方面的原因。混凝土凝固的过程中出现的蒸发、散热等现象是导致混凝土体积收缩的重要原因,特别是体积比较大的混凝土,凝固中发生的蒸发、散热现象使混凝土会出现收缩,在外力作用下会形成相应的收缩压力,这种压力直接作用于混凝土上的话产生的压力强度比混凝土承受的极限强度还高,这样就会导致混凝土出现裂缝。同时,如果混凝土养护工作没有做到位,或者受到其他很多自然条件的限制会导致混凝土结构失水严重而降低混凝土抗压能力,使混凝土表面出现干裂现象。

篇2:探微水利工程中混凝土结构的优化设计论文

2.1 科学合理配比混凝土原料

在混凝土结构优化设计过程中,保证混凝土原料的科学合理配比是首要策略,不仅可以减少混凝土结构的麻面、孔洞等缺陷,还对控制裂缝、衬砌防渗等有明显的帮助作用。具体而言,细度模数在 2.0~3.0 之间的砂应当是水利工程中混凝土结构设计的首选材料,继而将单层混凝土铺设厚度控制在 30~50cm 范围内,分层摊铺、捣振均匀,同时钢筋架构要校准位置、精确焊接,才可为混凝土结构设计的安全性和稳定性保驾护航。

2.2 优化设计混凝土围岩稳定

水利工程中混凝土结构的优化设计,要着力研究围岩的水压承载能力。因为只有围岩的水压承载能力强,才能够选用不衬砌或非限裂混凝土衬砌的方案,对降低工程成本、提高工程质量意义重大。因此,设计人员要根据平缓或陡坡地表面的相关准则,优先衡量围岩结构的最小覆盖厚度,并通过精测的测量和计算确定混凝土围岩稳定系数。

2.3 优化设计混凝土衬砌防渗

混凝土结构设计中的衬砌类型非常多,主要可分为裂衬砌与非裂衬砌两大类。技术人员首先要根据围岩稳定程度选择科学合理的衬砌方案,而后对衬砌与围岩的承载力进行联合模拟。同时对钢筋混凝土进行支护、对岔管进行布局,预估渗透、裂缝等问题的出现概率,从而做出相当的技术设计调整,以致力于降低混凝土衬砌渗漏的出现几率。

2.4 混凝土裂缝控制

水利工程的裂缝控制是混凝土结构优化设计的重要方面。要实现对结构裂缝控制的优化设计,设计人员一方面要结合工程运行环境、水文压力、地势压力等要素,综合考量混凝土结构的极限承载力,从而选用与之相匹配标号的钢筋和混凝土;另一方面,现代水利工程在弯拉构件方面的裂缝控制,要选择恰当的杆件,严格控制混凝土的裂缝宽度。

2.4.1 确保施工原材料以及施工设备质量

混凝土原材料质量好坏会直接关系到水利工程施工质量,为此采购骨料、外加剂以及水泥等混凝土原材料的过程中,一定要严格控制施工原材料以及施工设备的质量,同时还应该合理设计混凝土配合比,从而有效确保混凝土质量及其性能。施工人员在水利施工之前一定要反复多次认真检查施工材料,选择最恰当的混凝土防治措施,有效保证施工质量。其次,施工人员在实际施工过程中一定要合理调整施工材料及施工设备,确保水利工程施工的顺利开展。

2.4.2 温差裂缝的防治措施

针对混凝土内部发热造成的温差基本上都是因为水泥发热导致的,因此材料采购人员选取水泥的过程中,一定要注意水泥发热量较小的水泥,进而减小混凝土温差。在夏季施工的'过程中,一定要加强降温处理,尽可能减少混凝土内部水分蒸发,降低混凝土温差。浇筑混凝土的过程中,一定要严格注意混凝土浇筑时间,如果温度较高的话,浇筑混凝土的过程中可以适当添加一些冰水或者冰块,进而有效控制因为温度导致的混凝土温差。其次,浇筑混凝土的过程中应该薄薄的进行浇筑,这样有利于扩大混凝土散热面积,加快混凝土散热速度。施工过程中还可以将一些水管加入到混凝土内部,这样温度较高的情况下可以通过注入适量冷水促进混凝土更快散热,进而减小混凝土温差。冬季施工过程中,需要做好保暖、通风工作,尽可能减小混凝土内外部温差。

2.4.3 外力失衡防治措施

水利工程施工过程中为了有效避免外力失衡导致混凝土出现裂缝,施工人员一定要做好工程管理以及监督工作,全面、仔细考察施工现场的环境条件,然后采用恰当的技术手段加固、修复工程建筑。后期修复的过程中,如果裂缝比较小,只需要简单修复混凝土表面即可,如果裂缝比较严重,应该增加混凝土层或者水泥。工程准备阶段应该评测实际水利工程的施工条件及施工技术,加强技术监督以及管理,严谨、规范施工,进而确保水利工程质量。

2.4.4 收缩及干裂裂缝防治措施

为了有效防治收缩裂缝,选择混凝土材料的过程中一定要尽可能选择高强度、干缩值相对较小的施工材料。而且施工人员一定要合理控制水灰比,配置混凝土的过程中应该适当加入一些高效减水剂降低水灰比例,进而提高混凝土强度。假如施工条件比较恶劣,遇到风比较大或者温度比较高的情况应该采用相应的防风、遮阳等措施,进而确保不会破坏混凝土结构。拆除模板的过程中,一定要注意先后拆除顺序。其次应该做好混凝土保湿工作,尽可能减少混凝土水分蒸发。

2.4.5 养护措施

养护的目的在于创造适当的温湿条件,保证或者加速混凝土的正常硬化。不同的养护方法对混凝土的性能有着不同的影响。常见的方法有自然养护、蒸汽养护、干湿热养护、红外线养护、太阳能养护等等。在我国,有着规定的养护标准: Ⅰ级水平控制温度为(18~24) ℃, Ⅱ级水平控制温度为(15~25) ℃,养护时间为28d,湿度不低于 95%。在自然养护和蒸汽养护方面,我们可以重点加强混凝土的湿度与温度的控制,减少混凝土表面的暴露时间,防止表面的水分蒸发,不要将覆盖物直接接触到混凝土表面。

3 总结

总而言之,混凝土结构在水利工程建设领域发挥着愈来愈重要的作用,其设计应当得到不断优化。水利工程建设中混凝土结构的优化设计,须以当前所暴露出的问题为着力点,以混凝土合理配比为前提,从裂缝控制、围岩稳定以及衬砌防渗等方面进行全面优化,从而致力于实现水利工程建设的高质量、高效益,为推动水利工程发展奠定坚实的技术根基。

篇3:水利工程优化设计探讨论文

水利工程优化设计探讨论文

1.水利水电工程规划设计包含的问题

令设计效率与项目设计质量产生了不良矛盾。通常会将时间的考量放在首要位置。另外水利水电工程规划设计阶段中,还包含评估审核力度有限,管控流于形式,评审职能权责划分不清晰,监督管理工作人员整体素质水平有限,无法做好设计图纸的全面校验考核的不良问题。对于设计的细节层面,通常欠缺明确的地质水分数据分析,设计参数的比选存在不合理性。令应用材料总量的分析与计算较为粗糙,分析管理没有全面严格,对水利水电工程设计图纸的整体质量水平形成了不良影响。水利水电工程施工建设规模较大,且需要高难度的施工技术,往往持续较长工期,为此更加要求做好安全性管理。因此,应持续的进行方案优化,科学设计,方能符合安全以及经济性标准。当前,水利水电工程进行设计阶段中,通常没有对设计方案合理可行性进行全面分析,不注重进行充分的对比研究,而是令其符合一般标准便可,并没有实现最优化、最科学的设计,进而令后续的工程优质建设与经济性运行留下了较多隐患。

水利水电工程设计方同业主方更像是鱼与水的相互关系,业主方更为关注如何做好成本效益管控,设计方则无法对业主的该项目标要求给予充分的理解。一旦同业主方产生意见分歧之时,通常利用相关规范以及条款应付业主,令两方关系日益复杂。设计方同施工方的相互关系更为复杂,设计方应做好施工各个环节的统筹控制与监督核查。当前设计方同施工单位恰恰欠缺良好的沟通以及精诚合作,令施工阶段中产生了本可预防却由于设计错误、沟通不畅而导致问题的产生。进行概算编制过程中,应对水利水电工程的总体建设规模、经费投入比例以及员工待遇标准、材料价格等进行详细的说明。当前某些水利水电工程则呈现出概算编制内容较为简单,令工程审核与落实无法良好开展的问题。同时设计员工没能对水利水电工程的总量以及单价进行科学的分析计算。尤其在土石方总量、钢筋以及模板用量的清单设计欠缺精准性,无法对材料的价格实施贴近市场的良好调节,进而令施工方投标管理、项目结算以及竣工审核面临着更多的麻烦。

2.水利水电工程优化设计策略

2.1全面把关,强化质量管控,提升人员综合素质为提升水利水电工程整体设计质量,应全面把关,重视质量、效益以及工作效率的良好平衡。应创建完善健全的工程质量监督管理系统,防患于未然,创建安全可靠的建设环境,通过进度管控与信誉提升实现全面发展。设计阶段中应全面履行三级校审管理体制,各级工作人员应细致认真的履行自身权责范畴工作,提升设计方案水平,赢得业主的'广泛认可。优质的设计策略,仰仗于设计人员具备良好的业务素质以及科学的工作态度。为此应做好相关工作人员的终身教育培训,提升工程设计整体水平。激发设计人员创新工作理念,按时做好考核管理。同时成果应同绩效管理全面集成,并可多方位的吸引高精专人才共同参与。对于高技术含量性工作、结构体系相对复杂的工作任务应强加管控,进而推动整体工作队伍设计质量的优化提升。另外,应通过良好的宣传教育,令设计员工端正实践态度,积极依据规章管理体制进行科学有效的设计。预防不加改进的一味照搬照抄、全面挪用。应树立最优化的设计理念进行图纸的分析与研究。

2.2强化设计前期相关数据资料汇总管理,实施勘察设计有效招投标管理为确保设计方案科学合理、贴近实际,应在前期阶段,做好相关数据资料的汇总管理,设计方应主动引入现代化、先进性科学技术、优质性能的勘察探测设施、施工机械设备,并配置综合素质全面的专业技术员工。应由工程项目现实状况入手,做好前期的设计规划与分析研究。应全面的搜集整理丰富地质水文数据、自然资源资料,完善环保管理。同时应做好结构分析计算,通过科学的比选分析择优制定,确保水工建筑工程、水利设施机械、电气设备实现完善合理的配套,令各类工程由防洪等级、安全级别上、抗震强度上,以及完成建设的运行管控中,均能符合规范设计标准,发挥优质的工程效益。为提升设计水平,应积极履行勘察设计的招投标管理,通过优选设计机构履行招投标管理制度。目标在于通过竞争管理制度,有效的预防专业垄断,并可借助招投标管理选择资质最为优秀、信誉良好的设计方实施工程设计,预防设计机构独大问题。再者,可令设计方形成危机意识,并激励员工产生主动积极性,精心的做好方案的优化设计。

一旦完成设计方案,则应利用专家会审做好评估与审核。对没有满足要求,设计质量水平不高的设计方案应予以打回处理,进而提升质量管控综合效益。另外,应履行必要的绩效管理考核,待完成相关设计任务后,可依据质量以及进度产值进行工作量的评估核算,并将其换算为整体工作绩效。进而在提升工作人员整体积极性的基础上,形成良好的制度约束管理效果。

3.结语

总之,针对水电水利工程通常建设规模庞大,且建设环境较为复杂的状况,一般会遇到一些疑难问题,并对其工程质量造成不良影响。为有效预防避免,应给予充分的重视,秉承优化设计理念,做好全面分析研究,进而采取科学措施,创建出合理优质的工程设计方案,确保顺利完工,创设显着的经济效益与社会效益。

篇4:谈水利工程结构混凝土质量控制论文

谈水利工程结构混凝土质量控制论文

近年来,国家逐渐加大了水利工程建设监管力度,对国家大型、重点工程实行质量巡检、“飞检”等制度,提高了在建工程的质量监督管理水平。但是,重利润、重进度,轻形象、轻质量的现象依然存在。究其原因,一方面是由于工程建设单位不能合理安排工程的资金和工期,以至于出现边勘测、边设计、边施工的“三边”工程,以及发生不合理的承包方垫资和抢工等事项;另一方面则是由于施工单位质量管理意识较差,不能合理安排质量管理相关资源,甚至于为了盲目追求利润而偷工减料或是违法将工程进行转包。

水利工程建筑施工的质量控制是一项系统工程,需要详细编制工程项目质量计划和各个结构物、各项工序的质量保证措施,并严格贯彻落实。下面,我就以在清原沙河子拦河闸工程工作谈谈关于的水利工程结构混凝土的质量控制,阐述一下质量管理的方法和要点。

一、了解混凝土的性能指标

水利工程所使用的普通混凝土一般主要控制三个方面的性能指标:工作性、强度和耐久度。当然,也有一些特殊结构部位会要求混凝土的颜色、密度、早期强度、凝结时间、水化热等各种性能指标。

1、工作性

工作性是指混凝土具有良好的流动性、和易性以及合适的凝结时间,这样,混凝土成品料可以按照施工方案拟定的运输、入仓、振捣方案进行施工,确保混凝土能够按照设计要求的尺寸浇筑成型,外观平整、均匀,无离析、无冷缝、无空洞。混凝土的工作性可以在配合比设计的过程中进行合理设定,利用水灰比、外加剂等方法调出合适的性能参数。实际浇筑的时候可以通过坍落度试验来进行检测,不能满足要求的不得入仓。入仓的时候要注意控制溜槽的坡度和混凝土跌落高度,避免出现离析。

2、强度

混凝土需要有足够的强度来维持结构的稳定性,强度目标值由设计图纸给出。结构物浇筑的过程中要按照检测频率对混凝土进行抽检,制作试块,与结构物同条件养护,监测其强度成长情况。针对检测强度低于目标强度的情况,一般用回弹仪法或取芯法对结构物强度进行核实,其中取芯法准确度较高,但会对结构物表面造成局部破坏,需要修补。经取芯法检测后发现混凝土强度确实不合格的可由设计单位对结构物安全、稳定性进行论证,无法满足要求的则需返工。

3、耐久度

对于长期受地下水、潮汐、冻融、化学物离子侵蚀的结构物混凝土,在配合比设计的过程中要考虑其耐久度。混凝土的耐久度一般通过掺加高炉矿碴、微硅粉等细颗粒凝胶材料,或使用引气剂等外加剂,来增强其抗侵蚀性。在结构物浇筑过程中同样可以制作有代表性的试块,然后通过模拟环境的相关试验来检测混凝土抗侵蚀的性能指标。

二、混凝土质量控制措施

混凝土质量的'控制工作涉及到施工过程中的方方面面,从原材料的选择和检测到配合比的设计和试拌,从钢筋、支架、模板到入仓、振捣、养护,每一道工序都关系到结构物的质量特性。为确保质量合格,一般情况下可以从人、机、料、法、环五个方面入手进行控制管理,并开展相应的监督检查。

1、人

人是各种因素中最重要的一项,包括人的管理水平、技术技能、行为意识等等。任何一项系统工作都需要团队协作,并且,各个工序岗位上的人都必须能够完全胜任。在施工准备阶段要严格检查各工种的合理搭配情况,在施工过程中可通过“三检制”或“旁站制”来监督其作业水平,对不能满足要求的人及时做出调整或纠正。

2、机

“工欲善其事,必先利其器”,合理的机具配置不但能够保证工作效率,而且不会因为机械故障而导致工作中断、影响质量或任务失败。特别是对于混凝土施工而言,材料必须在限定时间内入仓并振捣密实,否则就会影响施工质量,甚至产生质量缺陷。

3、料

工程质量与材料性能息息相关,如:混凝土坍落度过小将无法使用混凝土泵车入仓,甚至由于砂浆过少会导致峰窝、麻面等质量通病,而如果拌制混凝土的材料中如果碱活性物质含量过高的话将对结构物造成灾难性破坏。施工过程中要对材料运输批号、材料检测情况、材料数量、材料使用部位等做详细的记录。同样,支架、模板、钢筋等各种材料也需要相应的检查、测量、核算,验证其性能指标符合要求。

4、法

法指施工方案或作业指导书,是用来指导作业人员全面、准确、有序完成施工任务的文件。作业指导书要简洁明了而又全面细致,具有科学合理性和易操作性,并经施工技术员、施工部长、总工程师编制、审核、批准后方可使用。对于关键工序或特殊工序要编制相应的专项技术措施,特别重要的环节还应编制备用方案或应急预案。

5、环

环境因素不仅影响施工作业过程,而且关系到工程整体形象。在施工准备阶段和施工作业过程中,一方面要充分考虑并记录环境因素对混凝土浇筑产生的影响,包括温度因素、雨雪因素、沙尘因素、高边坡因素等等;另一方面,还要考虑对环境的合理保护,包括“三废”处理的问题以及结构物本身的绿色、节能问题。

三、需要特别注意的几个问题

1、水利结构物混凝土除抗压性能之外一般还要求具有抗渗性能。在施工过程中要确保振捣密实,在养护过程中要避免出现干缩裂缝,贯穿结构物的模板拉杆或预埋件绑扎铁丝要尽量避免。一旦发现质量缺陷要谨慎处理,可联系专业技术人员使用特殊材料编制修复方案,待工程师批准后进行修补。

2、对于大体积混凝土要提前计算水化热,合理编制降温措施,严格控制混凝土内外温差。一般认为该温差不得超过25℃,否则混凝土容易产生温度裂缝,而且混凝土内部水分受内外压差影响而向外渗透,会产生细微的渗水通道,影响混凝土强度。可采用夜间施工、降低混凝土入仓温度、埋设冷却水管、对结构物蒸汽保温等措施来保证混凝土的质量。

3、施工缝、伸缩缝施工时要确保止水带固定良好,使止水带所在面垂直于施工缝或伸缩缝,并且要保护好止水带,不得打孔、不得破损,以免影响结构物的抗渗性能。

4、可使用砂浆垫块或塑料支架来保持钢筋与模板之间的适当距离,同时严格控制钢筋笼的整齐、稳固性,避免出现保护层过薄甚至露筋等质量问题。

四、结语

工程项目质量是工程建设的根本,是决定工程项目建设成败的关键。水利工程与附近居民的生命财产利害相关,其质量保证显得更为重要。我们水利工程建设人员要牢固树立质量第一的信念,做好施工现场质量控制,为水利工程的顺利竣工提供质量保证。

篇5:浅析天窗结构优化设计论文

浅析天窗结构优化设计论文

1结构优化计算

1、1箱梁支座的强度优化设计

箱梁节点是整个承重钢梁最为关键的部位,在施工中采用不同形式的加劲肋对该部位进行了加固处理。严格按照要求的尺寸,对GWJ-4号承重结构进行不同荷载状态下的分析。利用有限元软件ABAQUS对GWJ-4号钢架各部分的实际三维模型进行数值计算。该有限元软件研究实际模型在承重荷载及风荷载作用下的承载能力,着重对承重结构需要优化的地方进行分析,从而提出可行的优化设计方案。天窗闭合状态时不同受力荷载条件下对天窗闭合状态下的GWJ-4屋架的受力分析如下。

1、1、1GWJ-4屋架在承重下的受力天窗全关闭状态下的GWJ-4屋架关键部位的受力分析。看出:在GWJ-4屋架的跨中位置附近,其应力分布比较均匀,没有大的应力集中区,且最大Mises应力均小于100MPa,在此应力下支撑板是不会发生局部屈服的。最大Mises应力小于Q235B钢的单轴抗压强度,故在此工况下,箱形梁跨中部位的荷载承载能力满足要求。箱梁支座数值分析结果知,最大Mises应力约为230MPa,主要是因为梯形加劲肋存在明显的应力集中区,导致该位置出现了较大的应力。一般来说,由塑性材料制成的构件,应力集中对其在静荷载作用下的强度几乎无影响,但是该结构为滑动式玻璃天窗的承重结构,需要各种交变荷载的作用,因此有必要对此支座进行优化设计,减小其应力集中系数。天窗全关闭状态下的GWJ-4屋架关键部位的位移大小分布,由于在承重荷载的作用下,箱型梁在水平方向位移值小于1mm,因此仅列出了GWJ-4屋架箱梁在天窗全关闭状态下的竖向位移分布图。从结果可以看出:在此工况下,箱形梁产生的最大竖向位移约为5mm,位置在箱型梁的跨中部位,根据钢结构的设计规范,其位移大小满足要求。

1、1、2GWJ-4屋架在承重及风荷载下的受力在承重及风荷载的共同作用下,箱形梁跨中部分的应力仍然很小,因此不再重复分析。在此工况下箱形梁支座的应力状况。在两种荷载的共同作用下,支座个别单元的应力已经超过Q235钢材的屈服强度(并不意味着破坏),梯形加劲肋与竖向加劲肋的接触部位存在很大的应力集中,这对结构的长期稳定性是不利的,因此有必要采取措施来减轻应力集中带来的`危险。GWJ-4屋架在承重荷载及风荷载下的竖向位移及水平位移。通过对比可知,风荷载对竖向位移影响很小,竖向位移的最大值约为4、7mm,最大位移在跨中部位,满足工程设计的规范的要求,这说明该屋架的竖向刚度已经满足要求。风荷载主要影响箱形梁的水平位移,在此作用下,箱形梁产生了较大的水平位移,其最大值仍产生在箱型梁的跨中位置处,为4、3mm。根据钢结构设计规范,此水平位移的大小是满足工程设计要求的,因此无需另外增加水平方向刚度。

1、1、3箱梁支座的优化设计由上面两种荷载条件下应力和位移的数值模拟结果分析可知,在天窗玻璃全关闭状态下,强度和刚度都满足要求,但其不足之处在于箱型梁支座存在较大的应力集中,这导致支座支撑板出现了个别单元的屈服。根据疲劳理论,在交变荷载的作用下,应力集中会降低结构的强度和耐久性。因此,提出了以下可行的减小支座应力集中的实施方案。针对梯形加劲肋应力集中程度高的现象,建议在支座两侧再添加两个相同尺寸的梯形加劲肋。对优化后的支座,运用有限元对其在承重荷载及风荷载作用下进行应力分析,如图8所示。可以得出,经过优化后支座的最大应力是187MPa,其应力集中程度相比未优化之前的支座已经减小很多。这说明此优化起到了良好的效果。

1、2连接板的优化设计

滑动天窗从完全关闭至完全打开过程中时,数值模拟分析,在连接板与箱梁的接触处存在较大的应力集中,这导致了部分单元的应力超过了Q235钢的屈服强度,但是需要说明的是并不是超过屈服强度该连接板就要破坏,只是很小的一部分可能会发生屈服,这对韧性结构整体的安全性影响较小。由于支架要处于不同活荷载的作用下,为了长久的安全性和稳定性,连接板所受的最大应力有必要处于钢材的最大屈服强度之下,因此有必要对该处连接板进行优化设计。针对以上分析知,连接板存在的最大问题是该处存在应力集中,导致了该处产生了较大的集中应力,从而影响结构的长期安全性和稳定性。为了消除应力集中,可以采取以下两种措施:第一种是通过构造措施减小应力集中,例如连接钢板需要倒角处理等;第二种措施是对此处连接板进行重新的设计,例如增加连接板的数量来减小每块连接板所受的应力、连接板采用强度更高的钢材等等。此处我们对第二种优化措施进行了数值模拟,验证了其可行性。

2结论

经过上述对箱梁支座和连接板的数值模拟,对钢梁的主要支座、联系杆件进行了分析,并对其进行了优化。将优化前后的应力应变分布情况对比分析,发现优化后的节点和支座可以有效避免一些较为显著的应力集中区域,从而使得屋盖结构的支座和连接更加合理和安全,为后续工程的设计和施工提供了较有参考价值的建议。

篇6:水利工程结构混凝土外观质量控制研究论文

水利工程是百年大计,做好水利工程混凝土的建设是一项复杂的系统性的工程,从水利工程设计、混凝土结构外观等各个环节都需要引起足够的重视以确保水利工程的建设质量。当水利工程混凝土外观质量存在问题时,会对水利工程的使用性及可靠性产生极大的影响。因此需要对水利工程混凝土外观质量引起足够的重视,从设计和施工环节入手确保水利工程混凝土外观质量。

1.水利工程混凝土外观质量常见问题

水利工程混凝土外观质量常见的问题主要有以下几点:

(1)水利工程混凝土外观表面存在蜂窝、麻面、露筋等问题。这些问题如较为轻微则认定为浅层表面瑕疵,而当问题较为严重时则认定为混凝土出现了工程质量问题。造成上述问题的主要原因有:①水利工程施工人员在施工作业时并未按照相应的施工规范施工,水泥混凝土振捣不到位导致水泥混凝土不紧密,从而在水泥混凝土内部产生气泡等问题。②水泥混凝土的配合比选择不合理或是材质有问题,导致水泥混凝土的坍落度无法达到水利工程的施工要求。③模板拼接不严密出现漏浆问题也是导致上述混凝土外观缺陷的主要影响因素之一。

(2)混凝土节段错缝。一般来说,对于高墩柱混凝土需要采用分节施工来确保浇筑的'顺利完成。因而在施工的过程中可能会出现由于模板拼接问题而产生的混凝土表面错缝,从而对混凝土表面的施工质量产生较大的影响。

(3)混凝土表面裂缝。在水利工程混凝土的施工过程中,表面出现裂缝是较为常见的缺陷,通过研究分析发现,造成这一现象的主要原因一是拆模过早从而导致水泥混凝土的凝固强度未能达到设计的强度,从而导致混凝土表面产生裂缝。二是对于水泥混凝土的后期养护方法不合理,从而导致混凝土表面产生裂缝。

(4)节段色差也是存在于混凝土施工中的较为常见的问题。造成这一缺陷主要原因有:水泥品种质量缺陷、外界施工环境的影响、原材料的改变以及混凝土配比不合理等。

2.水利工程混凝土外观质量的控制措施

2.1控制节段错缝的措施

在对水利工程中的高墩柱进行施工的过程中,为避免出现分节错缝问题,需要对施工中的分节作业进行分析,从而制定出较为合理的施工方案和控制措施。在模板的拼接时要注意做好模板水平缝和竖直缝的密合工作。此外,对于由于模板使用次数过多而导致的错缝问题,需要对所使用的模板进行定期检查;对于变形等存在质量问题的模板,需要及时更换避免其再次投入使用。

2.2控制水利工程混凝土表面出现麻面、蜂窝以及露筋等问题的措施

水利工程混凝土表面出现麻面、蜂窝以及露筋等问题主要是由于施工不合理所导致的,因此在水利工程混凝土的施工过程中,首先需要增强施工人员的责任意识,强化质量责任观念,从小处入手,从细节入手,确保水利工程混凝土施工的合理性与规范性。其次,在混凝土浇筑后的振捣环节,需要保证直至没有气泡冒出后再停止振捣,以确保混凝土施工的密实度,从而从根本上防止混凝土表面上的麻面、蜂窝等问题的产生。再次,对于水利工程混凝土施工中所使用的混凝土材料需要严格按照相应的施工要求进行选择,确保水泥混凝土的坍落度达到混凝土施工所需要的要求。最后,在混凝土的振捣环节要控制振捣度,避免振捣不足或是振捣过量。

2.3控制水利工程混凝土表面产生裂纹的措施

做好对水利工程混凝土表面裂纹的控制主要需要从混凝土浇筑后的拆模时间和后期的养护工作两方面入手,按照相应的水利工程混凝土施工规范进行施工,确保水利工程混凝土表面的施工质量。

3.强化混凝土外观质量的措施

做好水利工程混凝土外观质量的控制首先需要做好对于建筑材料的控制。工程施工过程中不得随意更换原材料的供应型号与供应厂家,并对骨料的颜色和含泥量等进行严格控制。其次,要做好混凝土的模板的加工与安装,包括:(1)为避免水泥浆的渗漏,应当对模板的质量进行固定强化。(2)在模板的表面应当加强处理,需要将模板的表面使用细砂纸打磨平整,并做好模板表面的清洁以避免表面杂质对混凝土浇筑造成影响。(3)在模板的加工过程中需要控制好模板的尺寸和外形,对于存在质量偏差的模板需要及时的予以更换。最后,完成混凝土的浇筑后需要做好混凝土的后期养护。在完成混凝土浇筑的6h后,使用干净的麻袋、草席或是塑料等对混凝土表面进行覆盖并注意做好浇水养护,浇水量要及时且足量。对于室外温差较大的地区需要做好混凝土养护时的保温与降温,以提高混凝土的养护质量。

3结语

水利工程的表面质量对于水利工程的质量有着极为重要的影响,本文在分析影响混凝土表面质量因素的基础上对如何加强水利工程混凝土的施工,提高混凝土施工的表面施工质量进行了分析阐述。

参考文献:

[1]张建成.水利工程结构混凝土外观质量控制探讨[J].科技与企业,(11):178-178.

[2]林伟晶,周海韵.水利工程结构混凝土外观质量控制思路分析[J].江苏商报建筑界,2013(24):167-168.

[3]陈猛.安谷水电站左岸放水闸闸房混凝土结构的外观质量控制[J].四川水利,,36(3):89-91.

篇7:水利工程结构混凝土外观质量把控论文

摘要:建设水利工程是一项利国利民的好事,因此,水利工程的质量就显得尤为重要。在水利工程建设工作之中,主要建筑材料混凝土的外观和质量就是水利工程整体质量的决定性因素,因此,如何保证混凝土的外观和质量就成为了现阶段水利工程建设工作之中亟待解决的一个问题。有鉴于此,本文对混凝土外观质量出现的常见问题进行研究,并在此基础上提出几点控制混凝土外观质量的措施。

关键词:水利工程;混凝土外观质量;影响因素;控制措施

水利工程的主要作用就是对自然界之中的地表水和地下水进行控制和调配,借此达到除害兴利的战略目的所修建的工程。水是人们日常生活和从事生产工作都必不可少的资源,但是自然状态之下的水资源对于人们的日常生活生产并没有太大的帮助,只有通过水利工程的修建才能够满足人们的需求。正因如此,水利工程的质量就尤为重要,由于混凝土的外观质量是水利工程整体质量的决定性因素,因此需要对水利工程混凝土的外观质量进行严格的控制,借此有效保证水利工程的质量。

篇8:水利工程结构混凝土外观质量把控论文

3.1混凝土表面出现蜂窝、麻面、露筋的控制措施

由于水利工程混凝土表面出现蜂窝(图2)、麻面和露筋等方面的问题主要是因为施工人员施工不合理的问题所导致的。因此想要有效控制这一情况就需要加强对于水利工程施工工作人员的责任意识培养工作,借此有效保证水利工程施工的合理性以及规范性;除此之外在进行混凝土浇筑后的振捣操作时,施工工作人员要注意在混凝土内没有气泡产生之后再才停止该操作,借此有效防止水利工程混凝土表面出现麻面、蜂窝等情况;同时施工工作人员要注意严格按照施工规范进行施工,借此有效保证混凝土的坍落度达到施工标准;最后就是在进行混凝土振捣是要注意控制好振捣度,避免出现振捣不足或者振捣过量的情况发生。

3.2混凝土表面裂纹的控制措施

想要有效控制水利工程混凝土表面不产生裂缝就需要注意两点内容,一点就是混凝土浇筑之后的拆模时间,另外一点就是养护工作,在这两点内容的基础之上按照水利工程施工规范进行施工可以有效防止混凝土表面出现裂缝的情况[3]。

3.3混凝土表面节段错缝的控制措施

想要控制水利工程中节段错缝的问题,就要在进行水利工程分节作业的时候制定一个科学合理的使用方案和控制措施,同时定期对模板进行检查,防止因为模板使用过多导致出现错缝,同时要将存在质量问题的模板淘汰,借此有效控制混凝土出现节段错缝的问题。

篇9:水利工程结构混凝土外观质量把控论文

想要有效控制水利供车让混凝土的外观质量,最有效的措施就是保证建筑材料的质量,在实际施工的过程当中一定要注意不能随意更换施工材料型号和供应商,同时要严格控制施工材料之中的骨料颜色以及含泥量,在进行混凝土模板的加工和安装工作时一定要注意做好以下三点内容:首先第一点就是强化固定模板的质量;第二点就是要对模板的表面进行加强处理,如使用砂纸对模板表面进行打磨,并且要注意模板的清洁工作;第三点就是在进行模板加工工作时要注意控制模板的尺寸以及外形,筛选出其中质量较差的模板淘汰掉。此外在完成了混凝土浇筑工作之后一定要注意后期养护的工作。如在完成混凝土浇筑工作的6h后,可以使用塑料布覆盖住混凝土表面,同时注意进行浇水养护,此外还需要考虑到外界因素影响,在一些昼夜温差较大的地区一定要注意保温和降温操作[4]。

5结束语

综上所述,想要在水利工程建设工作之中控制好混凝土的外观和质量,就必须把握好每一个会对混凝土的外观和质量造成影响的因素,并对其采取严格的防范措施,同时在施工过程当中一定要注意及时察觉其中出现的问题,及时对之做出弥补,借此有效保证水利工程结构混凝土的外观和质量。在有效保证了混凝土外观质量的同时也保证了水利工程建设的质量,使水利工程的作用得以有效发挥出来,为我国社会经济的可持续发展创造一个良好的条件。

参考文献

[1]蒯雷.水利工程结构商品混凝土外观质量控制探讨[J].城市建筑,(02).

[2]于立平,袁洪日,成志学,雷学通.水利工程商品混凝土外观质量控制[J].内蒙古水利,(06).

[3]陈猛.安谷水电站左岸放水闸闸房混凝土结构的外观质量控制[J].四川水利,,36(3):89~91.

[4]张建成.水利工程结构混凝土外观质量控制探讨[J].科技与企业,2013(11):178.

篇10:水利工程结构混凝土外观质量把控论文

水利工程结构混凝土外观质量出现的常见问题主要有四种。首先第一种就是水利工程混凝土出现蜂窝、麻面以及露筋等情况;第二种就是混凝土出现节段错缝的情况;第三种就是混凝土表面出现裂缝;第四种就是出现节段色差的情况。

1.1混凝土表面出现蜂窝、麻面、露筋

出现这种情况时根据问题严重与否可以定义为两种情况,问题较为轻微就被判定为表面出现瑕疵,情况严重就是水利工程出现质量问题。造成混凝土表面出现蜂窝、麻面以及露筋等情况的原因主要有三点:第一点就是水利工程施工工作人员在施工的过程当中没有严格遵守施工规范进行施工,使得混凝土振捣操作没有做好,最终导致混凝土不紧密,内部出现气泡等等;第二点就是混凝土的比例不合理或者配比材料质量出现问题,最终导致混凝土的坍落度没有达到施工要求;第三点就是模板拼接不够紧密,导致出现漏浆的问题。

1.2节段错缝

在水利工程建设工作中,一般都是采用分解施工的方法进行高墩柱混凝土浇筑工作的,因此在实际施工的过程当汇总非常容易因为模板拼接出现问题从而导致混凝土表面出现错缝的情况,这种情况会对水利工程质量造成严重影响[1]。1.3表面裂缝在水利工程施工过程之中,表面出现裂缝这种情况比较常见(图1),这主要是因为拆模过早导致混凝土的凝固强度无法达到设计的强度,最终导致出现裂缝,此外后期保养工作没有做到位也会导致这种情况发生。1.4节段色差和表面裂缝一样,节段色差也是水利工程中较为常见的一个问题,出现这种情况的主要原因有:水泥质量不足、施工环境的影响、原材料的改编和混凝土配比不合理等等[2]。

2控制混凝土外观质量的要素

材料的选择:在水利工程之中,模板需要承受非常大的重力和压力,因此施工材料采购人员在进行模板材料选择的工作时,一定要尤为注意,要通过结合水利工程的.总体特点来进行科学及合理的选择,此外,模板材料一定要注意面板的光滑性和平顺性。立模:在进行水利工程模板安装工作时,一定要对模板安装的位置尤为注意,除了要保证位置精确之外,还要保证各个模板之间连接的紧密型。此外施工工作人员在进行模板安装工作之前一定要将安装地点周边的杂物清理掉,同时严格遵守安装规范进行工作,把握好安装工作之中的每一个要点、重点,要保证模板安装工作的精确性、整体性以及稳定性。模板拆除:在进行模板拆除工作时,一定要均线进行严格的审批工作,在专业技术人员对混凝土的质量进行审核,确保其质量,下达查处通知书之后,施工工作人员才能够对模板进行拆除。此外在进行该工作时,工作人员要注意严格遵守施工程序进行。板面清理:在进行模板拆除工作时,施工人员要注意将板面平放,涂上脱模剂之后使用湿布和铲刀等工具清理板面。此外当工作人员发现模板上出现损坏是,要及时对其进行修理,借此保证其整体质量。浇筑:在进行混凝土浇筑工作之前,一定要先制定出一套合理的方案,其中一定要结合模板的相关工艺,只有将这两者有机结合在一起,才能够有效保证水利工程的总体质量。

篇11:房屋建筑混凝土结构加固设计探讨论文

摘要:房屋建筑结构在经历长期的使用之后,常常会出现耐久性、稳定性问题,威胁到建筑结构的安全性,因此,必须重视加强对于建筑结构的加固施工,合理运用混凝土结构加固设计,治理房屋结构稳定性。本文重点探讨了建筑混凝土结构的加固设计,以供参考。

关键词:混凝土;结构;加固设计

1引言

当前的房屋建筑结构的设计和施工质量,直接决定了房屋建筑工程的整体稳定性和耐久性。我国当前的房屋建筑工程中,老旧混凝土结构开始出现诸多问题,严重威胁了房屋建筑结构的稳定性与安全性,如不能及时采取处理措施,势必严重影响居住者人身安全,因此,采用合理的混凝土结构加固技术至关重要。

篇12:房屋建筑混凝土结构加固设计探讨论文

2.1基本原则

建筑施工中,通常需要综合运用多种科学技术,而混凝土结构加固技术的运用就是其中之一,在结合大量先进技术、材料、施工方法的情况下,有效提高了混凝土加固的实际效果,提高了工程建设的经济效益。在设计混凝土加固工程时,也需要综合考虑相关的技术指标、经济指标等因素,从而确保工程设计能够具备相应的科学性与先进性。在实施混凝土加固时,通常选用强度相较于加固对象更高的混凝土材料,并注意做好加固结构、加固对象连结等细节施工,保证加固件与加固对象能够维持协调的运作,从而维护建筑结构整体上的一致性。如果将混凝土结构加固技术应用于由于高低温、化学反应、机械震动等因素所造成的建筑结构破损问题,应当结合破损的实际原因,选择相应的处理方法,以减轻甚至消除破损原因,达到提高建筑结构安全稳定性的效果。衡量一项工程活动整体质量的重要指标之一,在于其经济效益的评价,在实际的工作中,混凝土加固施工应当尽可能避免影响到原建筑的正常使用,从而减少加固施工可能对原建筑带来的负面影响,因此建议尽可能以原本建筑条件为基础,降低加固施工的成本。

2.2常见建筑结构加固方法的缺陷

直接加固法缺陷直接加固法中有置换混凝土加固法,这一方法的使用不会影响到建筑物净空,但施工需要花费非常多的时间,将严重影响到混凝土强度,并使梁、柱混凝土承重加大,影响建筑结构稳定性;还有一种大截面加固法,这一施工方法现场湿性作业时间长,影响到正常生产与生活,还会使净空减少;粘结外包型钢加固法现场需要使用大量钢筋,需要将混凝土结构强度增大,加固效果与胶黏工艺水平相关,在湿度环境下会使构件出现弯曲或者变形;黏贴纤维增强塑料加固法的使用需要设置防火层,不适合应用在所有的建筑构件中;绕丝法的不足与截面法相似,需要对构件施加较大约束力;锚固法需要对构件混凝土承重改造。

3房建结构新型加固技术

3.1间接加固技术

间接加固技术,通常是根据房屋建筑工程实际的受力情况,合理选择的加固技术。如果混凝土构件出现受力不均的情况,将会破坏房屋的结构,必须采取相应的调整措施,进行房屋结构的加固设计,例如,通过对受弯混凝土构件采取预应力加固的方法,有效限制外荷载可能对混凝土构件造成的损坏,从而达到防止荷载过大致使房屋结构破坏的目的;或者通过降低外荷载效应的方式,提高混凝土结构本身的抗弯能力。间接加固法中,最为常用的是预应力水平拉杆加固技术,其主要是在混凝土结构上施加预应力,以改善工程混凝土结构抗裂性能,限制裂缝宽度、长度,进而改善混凝土构件的施加预应力,延长房屋结构的使用寿命。另外,预应力拉杆加固技术也是常用的间接加固技术之一,在房屋建筑混凝土结构加固中的应用通常采用卧式组装,该种方式具有很强的抗压性和稳定性。

3.2直接加固技术

3.2.1增大截面加固法

当混凝土材料处于三向应力状态时,三向应变将受到约束,进而将混凝与承载力增强;当侧向压力增大时,约束混凝土构件也会出现横向变形的增大,促使结构承载力增大。按照三向受力原理,新、旧混凝土结合构件将共同受力,使构件刚度与强度增大,进而使整体承载力增强。这种加固方法优势是能够在构件外表面增加一个钢筋混凝土套箍层,进而将原来的混凝土强度与延伸性增强,提升混凝土抗压性能。

3.2.2外贴型钢加固法

外贴型钢加固法具有现场工作量少、受力稳固、工期短的特点,能够对原有构件除锈以后应用,湿性作业减少,构件在加固后的1d时间内都可以应用;外贴钢技术受环境与截面面积影响,能够将刚度与承载力提高,并且使用成本较低。黏贴过程中对粘结强度与弹性模量有较高要求,如果周围环境有腐蚀介质时需要使用可靠的耐久性防护措施。

3.2.3黏贴碳纤维复合材料加固法

使用碳纤维复合材料加强混凝土构件稳定性能使新、旧构件后期强度增大,并提升加固速度,加固以后的'结构构件会有更高耐腐蚀性与耐久性,对结构影响小,几乎不会使截面面积增加,耐久性良好,大大提升结构构件受力性能。碳纤维加固技术使用的越来越多已经渐渐取代了粘钢加固技术,鉴于碳纤维弹性模量低,一般在220GPa左右,高弹性模量在340~560GPa之间,将碳纤维复合材料外贴会使构件加固效果提升.

3.3钢丝网砂浆加固技术

钢丝网砂浆加固技术优势在于自身含有较高钢材与复合水泥砂浆,并且砂浆具有较强的分散性。研究证明,当钢丝网水泥砂浆含钢量达到300kg/m3时,会比普通的水泥砂浆更容易增强砂浆特性。钢丝网砂浆加固使用的材料弹性好、抗拉强度大、抗渗性与抗裂性好。在实际工程中使用普通钢筋混凝土构件容易出现开裂、断裂等问题,并使预应力构件自重降低,延性较弱。而使用钢丝网水泥复合砂浆则能增强混凝土构件的整体承载力,增强结构稳定性。

3.4注浆加固法

注浆加固法主要针对的是混凝土结构物开裂问题,原理是利用环氧树脂粘合剂或密封剂,实施加固修补,以不影响实际生产为基本前提,尽可能达到预期的强度要求,从而延长结构使用寿命,效果安全可靠。这种方法主要有以下特点:①灌浆时应延续且慢速,保证树脂尽量都注入开缝的部位;②这种方法可控制注入量,在需要时也能及时增加灌浆料;③可以依据注入的需要、开裂的大小调整注浆压力;④能直接用肉眼观察到注入的情况以及注入量。这种方法主要适用于隧道、桥梁等混凝土结构建筑物的开裂修补上。

4建筑混凝土结构加固工程实例分析

4.1工程概况

某高校体育场占地面积约为11562.2m2,附属建筑面积达4532.72m2,建筑耐火等级为2级,建筑使用年限为40年,结构类型为框架式结构,抗震度为Ⅶ度,其结构布置如图1所示。鉴于设计出现变更,原有结构的稳定度与钢筋混凝土承载力不能满足标准。该工程需加固钢筋混凝土柱,高为8.2m,另有一根长度在11.2m的钢筋混凝土框架柱,如图2所示。

4.2混凝土结构加固设计

工程使用了外贴钢加固法,在混凝土构件外贴一层型钢,与原有混凝土构件一起工作,受力整体均匀,进而将建筑结构的抗弯性能与抗剪性能增加。在使用外贴钢加固法以后,使混凝土构件刚度与承载力明显增强,减少了配筋量,使用胶黏剂与黏贴工艺,增强了黏贴稳固性。本工程是一个看台结构,使用两个柱作为加固构件,使用外贴型钢将构件加固,造价低廉,高分子材料使用比套箍加固法少。此外,本工程还使用了套箍加固技术,将原有钢筋量输入,使用PKPM软件对参数分析,加固原配筋面积为3562.2mm2,在不改变截面面积情况下需要加固的配筋面积为1230.63mm2,使用套箍加固技术间距控制在120,考虑到厚度,需要在原有截面面积上增加配筋量。使用PKPM软件中混凝土构件加固设计软件,对混凝土构件进行验算。取中间纤维的设计拉应变取值;纵向受钢筋极限设置为0.02,单层纤维厚度为10mm直径。使用不同加固软件对套箍加固技术进行分析。

5结语

房屋建筑工程中,混凝土结构属于基本骨架,因此其稳固性将直接关系到整个建筑的坚固。在进行房屋混凝土结构设计的过程中,应当注意切实加强整个设计过程中各个设计环节,严格按照相应设计文件开展施工,充分保证房屋建筑的施工质量水平,满足房屋建筑建设的相应功能。

参考文献:

[1]仵爱菊.建筑工程的设计原则与混凝土加固设计应用分析[J].建筑工程技术与设计,(14):57~58.

[2]张大鹏.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J].科技与企业,,28(5):194.

[3]陆海燕,邢彤,鲍文博.钢筋混凝土框架柱加固设计与分析[J].低温建筑技术,2014,36(10):45~47.

篇13:混凝土结构原理与设计论文

关于混凝土结构原理与设计论文

引言

混凝土作为目前世界上最大的商品之一是因为混凝土具有较好的延性和较高的强度,因此在结构设计中被广泛使用。

在结构设计时应根据结构的具体设计环境要求选择混凝土强度等级。

由于在设计过程中设计人员的不同而导致设计风格和理念有差异,因此在设计过程中会存在不同的设计方案,结构的质量也会有所差异。

1、钢筋混凝土结构的原理

广义上的钢筋混凝土结构是由在混凝土中配有一定数量的钢筋而形成的新型结构。

在钢筋混凝土结构中钢筋主要承受拉力而混凝土主要承受压力,混凝土和钢筋共同工作使钢筋混凝土结构具有优良的抗压和抗拉性能、延性、耐久性等,使得钢筋混凝土结构达到使用要求。

由于钢筋混凝土结构具有这些优良的性能,尤其在防火性能上远远高于钢结构,因此综合性价比较高,工程造价较低,在工程上被普遍使用。

1. 1 原理

素混凝土结构是由纯混凝土组合而成具有较好的抗压性能,但是抗拉性能和延性较差,因此为改善混凝土结构的抗拉性能和延性需要在混凝土结构中布置钢筋,极大改善混凝土结构的受力性能和使用性能,抵抗外部荷载,增加其耐久性能。

1. 2 特性

钢筋混凝土结构的主要特性表现在其热胀冷缩和延性等反应中。

混凝土结构在水泥水化反应过程和季节交替时的热胀冷缩过程中使得混凝土具有拉应力,混凝土内的钢筋产生压应力,这时应对混凝土材料本身进行设计,改善混凝土结构的收缩性能。

通常混凝土的延性和混凝土的强度有着直接关系,强度越高延性越差,因此在设计时应根据工程具体情况选择不同强度的混凝土。

一般的混凝土在 - 40 ℃ ~ 60 ℃ 时具有较好的、稳定的物理性能,因此在低于或者高于规定环境时应对混凝土结构采取一定措施防止混凝土冻害或者膨胀破坏。

2、设计要求

对于钢筋混凝土结构设计应根据建筑物所在地区和所拥有的建筑材料采用合理的设计,如抗震要求、高度限制、地理环境要求等对混凝土结构进行特殊设计等,但是在结构设计过程中可能会和建筑设计有冲突,因此在结构设计时应和建筑设计综合考虑,对混凝土结构进行优化设计,不失建筑风格的美观又不失结构的安全性能。

相对于建筑设计讲,结构设计主要考虑结构的稳定性和安全度,尤其对于我国而言主要是提高结构的抗震性能。

根据结构的尺寸比例对混凝土结构进行恰当划分,对结构进行精确的横竖向荷载分析,综合考虑结构所承受的多向应力。

3、设计措施

3. 1 结构选择

进行结构设计时,由于建筑所处地势不同、风俗不同,因此在进行设计时会存在不同的风格和设计理念,因此设计的前提是对当地的风土人情、风俗习惯和地理环境进行充分的调查,最后根据结构的设防等级和抗震等级进行设计。

目前在高层设计中主要使用的是剪力墙结构,剪力墙结构具有抗震性能好、工程造价低、施工周期短、隔音效果好等优点而被广泛使用,尽管剪力墙结构房间开间小,房间面积小,但是并不影响剪力墙结构在结构设计中的应用。

3. 2 刚度处理

随着社会的发展和人民的需要,建筑朝着超高层建筑发展,由于建筑高度的增加对建筑物的.整体刚度要求也随之增加,此时应对结构侧移进行一定控制。

众所周知建筑物的竖向荷载对结构的抗震性能有着决定性因素,因此在进行结构设计时应根据结构的具体方案选择是否提高结构的刚度或提高其延性。

在目前的住宅设计中绝大多数采用的是剪力墙结构,由于住宅的房间布置限制使得墙体布置较多,并且在设计时往往采用的剪力墙墙壁较厚,但是并不是所有地区都需要布置较多的剪力墙和较厚的墙壁,因此相对于有些地区的结构设计往往会造成许多浪费,因此在结构设计时可以在满足结构位移的要求下将主体结构设计的相对柔些,不仅满足抗震要求而且将工程造价降到最低。

3. 3 加固方法的应用

钢筋混凝土结构出现质量问题时通常采用两种加固方法进行加固: 1) 碳纤维加固; 2) 预应力加固。

采用碳纤维加固的原理是碳纤维抗拉强度高、加入到混凝土中抗裂性能好等。

通过碳纤维和环氧树脂配合使用可形成一种新型混凝土加固材料,有效提高原混凝土结构的强度和抗裂性能。

限制碳纤维加固应用的条件是采用此种加固方法对外界环境影响较大,施工过后要对加固部分进行防火处理,以免带来火灾隐患。

采用预应力加固的原理是通过在结构外部设置拉杆或撑杆对结构进行加固,从而提高结构承载力,分散结构内力达到应力重分布的状态。

预应力加固法一般广泛应用于大跨度钢筋混凝土结构或大型承重型结构等。

4 、结语

工程建设中钢筋和混凝土成为目前世界上的大宗商品,钢筋和混凝土的质量好坏成为影响结构稳定性和耐久性等的关键因素,加上结构设计师对钢筋和混凝土两种材料合理组合搭配形成一种具有高度抗拉、抗压和抗裂等良好性能的建筑材料,

从而确保结构稳定、安全,为我国建筑行业乃至全球建筑行业打下坚实基础和做出贡献。

篇14:水利工程中混凝土防渗墙技术思考论文

水利工程中混凝土防渗墙技术思考论文

摘要:防渗墙施工技术在水利工程中所占据的位置相当重要,甚至会直接影响到工程的整体质量以及效益,必须提高对该项技术的重视程度,并且在不断强化技术的同时,促使技术利用率得到真正意义上的提高。

关键词:水利水电工程;混凝土防渗墙;施工技术

工业发展以及农业发展都会得到水利水电工程的推动,所以现阶段我们面对的主要问题就是如何实现对水利水电工程质量的整体保障。防渗墙施工在水利水电工程建设中价值相当高,防渗堵漏以及减少溃堤的风险系数等都是进行防渗墙施工建设的主要目标,因此我们必须针对防渗墙施工技术的专业性以及标准性进行最大限度的提升。

1浅析混凝土防渗墙技术

混凝土防渗墙根据其施工以及形状的不同,可将其分为四个类型:

1.1槽板式防渗墙。

这种防渗墙的横截面为典型的槽形,主要利用泥浆和其他方法进行固壁。此种类型的防渗墙,根据槽孔的不同搭配形式,可以分为连锁型和搭接型。

1.2是桩桩式防渗墙。

此种防渗墙的横截面为典型的圆形,护壁方式往往采用泥浆或者是管壁,具体形式也分为连锁和搭接两种。

1.3泥浆槽防渗墙。

这种防渗墙需要挖掘出具有固定宽度的沟槽,然后利用泥浆固壁的方式维持孔壁的直立。

1.4板桩灌注防渗墙。

这种防渗墙主要是在地基的'固定深度进行焊有小管的钢板注入,然后形成防渗墙。

2混凝土防渗强施工的基本特征

混凝土防渗墙的施工特征可在多个方面进行直观体现,我们主要将其总结为以下两点。第一,临时设施在施工过程中会进行大量的使用。所以在实际针对施工进行一系列准备工作的过程中,必须对设施因素进行综合考虑,进而促使后续施工工作得到顺利开展。第二,风险以及难度较大都是混凝土防渗墙施工所面对的主要问题,地下室防渗墙施工的主要位置,所以带有较强的隐蔽性。这也会在一定程度上增加整体施工的安全风险,所以会受到不稳定因素的影响威胁到工作人员的生命财产安全。

3混凝土防渗墙施工工艺和设备

3.1防渗墙施工使用的设备。

钻孔机械是防渗墙施工所使用的主要机械设备,通过相关调查与实践我们可以发现钢绳冲钻机在钻孔施工中进行使用,则需要针对地层进行多次的破碎冲击,这也是具体施工工作所必须提出的要求。然后利用抽砂筒对地屑层进行有效剔除。但是这种方法有一定的不足,存在效率较低就是其中之一,同时还会消耗较大的功率。冲击式反循环钻机也是现代社会防渗墙施工使用的设备之一,与钢绳冲钻机进行比较后我们可以发现。该项设备在消耗能量方面会呈现出较大幅度的降低,施工效率也会在原有基础上得到显著的提升,这也是该项设备实现在施工工作中大面积使用的主要原因。

3.2造孔使用的工艺。

在进行防渗墙槽孔的筑造时,主要利用的方法有二种。第一种是钻劈法。此种方法主要适用于砂卵石地层。在具体施工的过程中,可以进行不同的槽段划分,然后进行主槽孔和分槽孔的同时跟进,待达到一定深度后,在副孔内进行劈打,然后将劈落的石渣剔除到孔外。第二种是钻抓法。这种方法主要适用于对紧密地层造孔的时候。在实际利用中,主要使用冲击钻进行工作。

4混凝土防渗墙的施工难点

4.1漏失、松散地层成槽的方法。

土体较为松散式混凝土施工中不可避免的一个问题,受到填筑质量不好的影响,在挖槽过程中会出现各种问题,其中主要包括坍塌或者劈裂,施工会受到上述现象的直接威胁与影响,所以我们必须通过以下几个方法实现对上述现象的有效应对。首先是需要尽可能划小槽口长度,尤其是需要利用粉喷桩对倒墙下的土体进行进一步加固,土体深度大概在四米到七米的范围之内。其次是要针对固壁泥浆面高度进行适当的降低,也可利用水泥黏土液浆处理一系列的坍塌以及劈裂问题。最后从开挖工作着手,跳挖是操控开挖的形式之一,所以我们在施工中需要对其进行合理使用。

4.2处理槽内漏失地的方法。

针对槽内漏失地进行科学的处理也是防渗墙施工工作所必须进行的一项环节,该项工作始终作为重点与难点存在于防渗墙施工当中。在进行挖槽工作的同时,遇到漏失层或者覆盖层就是槽内漏失地的实质,泥浆在上述情况的影响下会大幅度流失,同时其流失速度相当快。孔壁坍塌就是泥浆流失所带来的直接影响。针对土料回填速度进行不断提升,是处理漏失地层的重要手段,注意要合适的搅拌以及挤压槽内后,在进行开发工作。如果在漏失地层较为严重的情况下,我们则需要利用其余的物质,针对地层进行预灌工作,水泥膨润土浆液就是其中之一。在经济发展过程当中,水利工程所起到的作用可以说是不可替代的。防渗墙是水利工程不可缺少的组成部分,同时在其施工中占据相当重要的位置,工作人员在深化防渗墙施工技术的同时,可利用必要的措施与手段保障其管理工作的有效性。在合理使用该项技术的同时,促使其价值与作用得到最大限度的发挥。水利水电工程的质量以及安全会在上述条件得到满足的情况下在整体上得到提升。

参考文献

[1]崔久名.水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的应用管理[J].江西建材,(14):143-144.

[2]侯红岭,侯洪桥.水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的应用管理探讨[J].工程技术:全文版,(10):32.

篇15:生态水利工程的规划设计基本原则探微论文

生态水利工程的规划设计基本原则探微论文

生态水利工程学科是近些年来兴起的一门新学科,在我国当前的发展情况依然处于基础的摸索阶段当中。研究中首先就生态水利工程的概念,进行了简要的阐述,而后主要就生态水利工程在规划设计中,不同区域所缺乏的评价标准与设计方法、设计工作的目标与标准较难确定、缺少生态水文验证资料等困难进行了深入的研究,继而结合本次研究,就生态水利工程的设计提出了安全性与经济性原则、自我设计与自我恢复原则、同环境工程设计有机结合等原则内容。最终希望借助于本次的研究内容,能够为我国相关的生态水利工程规划设计,提供一些可供参考的内容。

引文

由于我国社会整体经济水平的高速发展,在人们的思想观念当中,对于自然生态的认识也在逐渐的发生着转变,使得水利工程建设与生态环境保护有机的结合起来,也已成为目前社会发展的必然趋势,而生态水利工程则恰好满足这一时代需求,因此开展相关的研究工作便具有十分重要的作用与价值,应当引起人们的重视与思考,文章将首先对生态水利工程进行简要的介绍,而后就其所存在的问题进行了深入的分析与探讨,并最终提出了一些具体的设计原则,其具体内容如下。

一、生态水利工程

从简单的字面意思来看,生态水利工程大致包含了生态与水利两部分的内容,然而在实践应用的过程当中,这两者并非并驾齐驱的,在生态水利工程之中其重点还应当是水利工程部分,这一专业内容其基础理论来源于工程力学与水文学,而相关的生态学内容仅仅是在工程学的延伸过程当中一门应当注重顾及到的学科内容。当前在生态水利工程的规划设计过程当中,最为主要的目标应当是水文部分的相关设计,对于生态系统的实际现状未引起足够的重视程度,以及针对生态系统在未来发展过程当中可能会存在的预估风险。因此在当前的生态水利工程当中,下一阶段的发展目标与方向,应当同生态学紧密的结合起来,同时还应当将相关的生态学理论知识与方法,融入到水利工程的实践过程之中,更深层次的使得水利工程学科能够与生态学保持密切的联系,并最终使得相关的水利工程设计规划能够得到持续性的完善,因此也就产生出了一个新的学科分支――生态水利工程学。

二、设计难点

1.缺乏不同区域的评价标准与设计方法

对于实际的服务目标,所应用的生态水利工程存在显著的区域性差别,这主要是由于不同区域的生态环境通常都具备有其自身的特性,因此生态水利工程在设计的过程当中,应当体现出相应的区域特征,必须依据当地的实际情况采取适当的设计与规划方法。当前我国全国范围内的生态水利工程建设,在大的方面已经有了一定的'设计标准与方法,然而在具体区域的生态水利工程之中,往往却并未实行针对性的设计规划,也没有能够参考借鉴的样板模式。

2.设计工作的目标与标准较难确定

在生态水利工程的规划设计过程当中,具体的目标与任务同传统的单一性水利工程建设,存在有极大的差异,这主要体现在其对于生态环境的维护与发展之中,是为了促使人能够同生态系统之间达到和谐共存的目的。因此在这种特殊的条件之下,生态水利工程开展规划设计的首要任务,便需要针对具体的设计目标与施工标准予以明确,对于施工过程当中所牵涉到的每一项标准内容,均要达到实际的指标量化。然而由于我国当前的生态保护依然处于初步发展阶段,相关的目标与标准还不十分明确,也未能够做出详细的指标量化,因而给相关的设计工作带来了一定的困难。

3.缺少生态水文测验资料

在开展生态水利工程建设的过程当中,前期的准备资料是至关重要的。生态水文的测试检验资料关乎生态水利工程的设计规划,是主要的参考内容。目前,我国的水文测试检验工作相对较为落后,水文测试检验工作还无法满足生态水利工程,对于相关数据内容还无法做到全面有效的检测。

三、设计原则

1.安全性与经济性原则

生态水利工程是一项具备综合性质的工程内容,通过对水文条件的全面有效治理,能够满足人们日常生产、生活的各项需求,并且也能够满足洪水防御、农田灌溉、水利供应、电力发送以及河道航运等方面的需求,因此便要对生态系统的可持续性做到兼容顾及。在生态水利工程的规划设计当中,一方面要能够达到水利工程的理论要求,另一方面也要实现对生态学原理的遵从。

2.自我设计与自我恢复原则

生态系统所具备的自我组织能力,集中的体现在生态系统的可持续性当中。而自我组织的理论来源则是一种自然性的选择行为,即是某种同生态系统和谐共生的物体种类,能够在自然选择的条件之下,获取到适当的能源供应与环境条件。在生态水利工程的规划设计当中应用自我组织原理,能够实现在传统水工设计的基础上得到质的提升。例如,像大坝设计一类的人工建筑物体是一类具有确定性的设计,其中所设计的建筑物体其几何形象、所采用的材料特性等均能够在人的掌控范围之内,而建筑物体最终能够发挥出人们预先期许的功能特性。在河流修复工程的设计当中,也可运用此项原理,生态水利工程的设计将发挥出具有“指引性”的特点。借助于生态系统的自我设计与组织能力,能够在自然界当中,科学性的选取出适当的物种类型,并产生出科学的结构特点,并最终实现设计要求。

3.同环境工程设计有机结合

在生态水利工程的规划设计过程当中,往往会涉及到多个学科的内容,因此其具备一定的综合性。在具体的设计过程当中,应当充分运用环境科学、工程学、生态学以及相关的施工技术,并将这些学科内容同施工技术采取科学、合理地设计,使之能够有机的融合为一个整体,以期达到生态水利工程数量与质量的全面优化。针对我国当前持续恶化的水情状况,在生态水利工程的规划设计当中,应当同水污染的防治工作予以有机的结合。与此同时,由于水利工程的建设通常会牵涉到巨大的水利流量,并且也会由于季节性的更替,水资源流量所产生的差异性也较大,这也就给水利工程的建设带来了严重的挑战。在实际的规划设计工作过程中,相关的设计人员应当将当地的环境特征,同工程设计要求有机的结合起来,以实现生态水利工程规划设计的全面优化。

四、结语

生态水利工程将生态学与工程学进行了有机的结合,促使人与自然能够更加和谐的相处,并具有一定的实践应用价值。生态水利工程最为重要的特点,即为:适应了人类社会的发展需求,尽管在这一方面我国的起步较晚,然而当前随着重视程度的提高,并通过对国外先进经验与技术手段的借鉴,也已经初步产生出了一些符合我国国情的设计原则,尽管依然还存在诸多有待完善的地方,但是相信伴随着相关研究的持续深入,终将会取得较为巨大的进步与提升。

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