電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題與設(shè)計規(guī)范分析

1、    電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題與設(shè)計規(guī)范分析    曹凱翔摘要：電力工程的質(zhì)量安全是否有保障直接取決于電力工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合要求。作為設(shè)計其結(jié)構(gòu)的工作者來說，不僅要關(guān)注電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)易發(fā)的常見問題，還要確保其工作是在電力工程設(shè)計規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下完成的。關(guān)鍵詞：電力工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；易發(fā)問題；設(shè)計規(guī)范一、地基等基礎(chǔ)層面的易發(fā)問題不規(guī)范的地基與基礎(chǔ)設(shè)計帶來的后果十分嚴(yán)重，其主要表現(xiàn)在以下兩點：（1）承重磚的所用材料不合理。由于多孔磚特殊的墻體構(gòu)造，在室內(nèi)防潮層以下亦或是地面以下的基礎(chǔ)層均不能采用多孔磚來完成建筑的地基建造。而從實際情況來看，

2、不少項目在承重磚的基礎(chǔ)用材上并沒有遵循這一準(zhǔn)則，仍然采用多孔磚。（2）在對軟弱的地基進(jìn)行換土墊層處理時，不是在合理設(shè)計的指導(dǎo)下完成的，只是僅憑建造者的經(jīng)驗來處理問題，根本就不會考慮要設(shè)計換土墊層。這種不對墊層的寬度和厚度進(jìn)行計算的忽視軟弱地基危害的態(tài)度，是不科學(xué)的。二、樓層平面的剛度問題部分電力工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計，不僅缺乏必要的保護(hù)措施，甚至根本就不了解結(jié)構(gòu)觀念這種基礎(chǔ)性的知識就貿(mào)然運用樓板變形來進(jìn)行計算。眾所周知，在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上呈現(xiàn)出來的計算機程序編程是成立的或者可以說準(zhǔn)確無誤的，但在實際情況中，尤其是在確定樓板變形程度這種較有難度的且變動較大的問題上很難做到精確。所以，在設(shè)計此類這建筑的結(jié)構(gòu)

3、時，很容易出現(xiàn)一些問題，譬如某些構(gòu)件或部位的安全儲備過大以及結(jié)構(gòu)不安全等。剛性樓面是設(shè)計時的不二選擇，這樣可以將計算機程序得出的計算結(jié)果與實際情況中產(chǎn)生的偏差降到最低，基本反映出結(jié)構(gòu)的真實受力狀況。而要想實現(xiàn)這一點，在建筑的設(shè)計之初或者說在方案階段就應(yīng)盡量采用樓面沒有變形的平面。三、結(jié)構(gòu)縫設(shè)置以及縫寬度問題溫度的變化對建筑結(jié)構(gòu)有著不利影響，因此，電力工程物尤其是超長電力工程物設(shè)置合理的伸縮縫是十分有必要的。但是部分結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不使用伸縮縫減少溫度影響而使用后澆帶代替，這種做法存在一定的問題。因為后澆帶不能解決溫度變化的影響，僅能減少混凝土材料干縮的影響。在后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度

4、變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。一些超長建筑結(jié)構(gòu)不便或不能設(shè)置溫度伸縮縫時，應(yīng)采取其他構(gòu)造加強措施，不能只留設(shè)施工后澆帶。四、振型數(shù)取值問題及設(shè)計規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的精度與振型數(shù)取多少密切相關(guān)。對于剛度不均勻、平面不規(guī)則的復(fù)雜電力工程結(jié)構(gòu)，尤其對于大底盤結(jié)構(gòu)、多塔結(jié)構(gòu)，在考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，很難確定應(yīng)該取多少個振型數(shù)來計算地震作用。若振型數(shù)取得太多，則增加了很多計算工作量；若振型數(shù)取少了，有些高振型的地震作用計算不出來，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計不安全。一般應(yīng)遵循以下原則：當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時，振型數(shù)應(yīng)取9，結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大，振型數(shù)應(yīng)多取，但又不能多于房屋層數(shù)的3倍。當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算

5、時，至少應(yīng)取3；當(dāng)振型數(shù)多于3時，宜取3的倍數(shù)，但不應(yīng)多于房屋的層數(shù)；如層數(shù)=5層時，振型數(shù)可取3，而不能是6；如層數(shù)2時，振型數(shù)可取2或1。五、計算結(jié)果的大致判斷問題建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計借助計算機軟件是十分必要的，但判斷計算機計算結(jié)果也十分關(guān)鍵。判斷計算機計算結(jié)果主要從兩個方面進(jìn)行，即正確對待結(jié)構(gòu)計算軟件的分析結(jié)果，判斷電算結(jié)果的合理性。正確對待結(jié)構(gòu)計算軟件的分析結(jié)果?？拐鹨?guī)范2.6.6條規(guī)定：“所有計算機計算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計?！狈治鲞^程和計算模型與實際結(jié)構(gòu)的差異的誤差、材料彈性和彈塑性參數(shù)的假定、各類荷載的確定，都會造成計算結(jié)果的誤差；計算機分析是根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)

6、模型進(jìn)行的，采用簡化的模型和簡化的荷載。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須清醒地認(rèn)識到，電算分析沒有絕對正確的結(jié)果，只有更合理的模型和結(jié)果，必須正確處理人與計算機的關(guān)系。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要清楚計算模型的假定和適用條件，需要借助計算機以提高計算效率，但絕對不能單純依賴計算機，對計算結(jié)果判斷校核合理有效后，方可用予工程設(shè)計。六、單樁承載力取值出現(xiàn)偏差或缺乏計算依據(jù)問題電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時，單樁承載力取值易出現(xiàn)偏差或缺乏計算依據(jù)，此時可從以下四個方面考慮。1）工程項目場地原為地勢較低或河道時，松散的新近填土作為上部土層，樁基設(shè)計時直接采用試樁提供的承載力或直接按經(jīng)驗公式計算單樁承載力數(shù)值，

7、沒有考慮上部未固結(jié)（或欠固結(jié)）土層在固結(jié)沉降過程中可能引起的樁側(cè)負(fù)摩阻力的影響。2）樁身承載力驗算時，沒有考慮樁身壓曲或施工工藝系數(shù)c的影響，對抗拔樁，沒有進(jìn)行樁身抗裂驗算，僅計算樁身承載力。3）對于不同的樁型，按規(guī)范經(jīng)驗公式計算單樁豎向承載力時，各土層的極限端阻力和極限側(cè)阻力是不同的（即成樁工藝不同，地基土對不同樁型的支承能力不同）。一些工程項目地質(zhì)勘察報告僅提供了計算打入式預(yù)制樁的單樁承載力設(shè)計參數(shù)，而設(shè)計采用鉆孔灌注樁，并直接引用地質(zhì)報告中的設(shè)計參數(shù)，使計算的單樁承載力出現(xiàn)偏差。4）電力工程有地下室時，在按靜載試驗確定單樁承載力時，沒有扣除地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力，由于基坑開挖后暴露時間不宜過長，試樁一般都在基坑開挖前進(jìn)行，基坑開挖后，地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力己不再存在。七、結(jié)束語綜上所述，電力工程的質(zhì)量安全是否有保障直接取決于電力工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合要求。要想使電力工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計科學(xué)合理，就要將各方面的因素都考慮在內(nèi)?？茖W(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和設(shè)計規(guī)格的嚴(yán)格管理，不僅會使項目的最終完工實現(xiàn)安全、合理和經(jīng)濟，還能盡