摘要：从我国钢结构产业的发展现状出发，初步分析了钢结构在水利工程领域中推广、应用的可行性：一方面可以充分发挥钢结构的自身优势，另一方面可以有效缓解近些年来我国钢铁行业产能过剩的问题。在我国钢材产业快速发展、钢铁产能过剩的背景下，钢结构在水利工程领域中的推广、应用前景广阔，综合效益突出。
关键词：水利工程；钢结构
引言
钢结构技术是目前在我国水利工程施工中钢结构技术是施工中最常见到的技术手段，有着非常大的优势，伴随着时代的发展混凝土框架结构的技术不断的创新发展逐渐代替了传统技术。但是在实际水利工程施工的钢结构施工技术中还会出现一些不足的地方，因为钢结构施工技术是非常复杂的，如果发生问题就会导致一系列的问题出现。所以就应该探讨和分析钢结构技术，制定有效的措施完善出现的问题，这样才能保证人们生命财产安全。
1钢结构特点
1.1钢材具有良好的性能
一般来说，钢结构中所用的钢材，一般是掺入了硅、钛、锰等元素的合金材料。钢结构具有较强的刚度与强度，具有显著的抗拉及抗压性能，防震效果显著，能够有效的提升建筑结构稳定性。同时，由于钢材的延展性以及韧性较强，能够提升钢结构整体的承压能力，提升建筑结构整体的质量。
1.2钢结构耐压性及韧性极强
钢结构耐压性及韧性极强，加上本身重量较轻，在体育馆、电影院、机场等传统水利工程项目中得到广泛的运用。对于大空间大跨度结构中，如果支撑的柱子较少，很难保证建筑整体的稳定性，而如果支撑柱子过多，对平面空间布局又会造成极大的影响。但是钢结构的运用，一般不需要太多的支撑柱子就能够保证整体体系的稳定。同时，在高新技术发展中，出现了越来越多的轻质钢材，进一步减轻了钢结构的自重，大大降低了对地基的要求，同时还能够节约工程成本。
1.3安全性好
在钢结构技术被应用到土木工程以前，在土木工程施工中多以混凝土结构为主，通过长期的实践工作得知，混凝土结构不仅耐性较差，且会随着时间的延长而出现性能弱化的情况，也容易产生裂缝，很容易影响到建筑使用寿命。而这些问题在钢结构技术中则是不存在的，钢结构技术在土木工程中的应用，不仅有效减少了裂缝与沉降问题，还提升了建筑施工质量，在一定程度上为施工企业健康发展奠定了基础。
2钢结构在水利工程中的应用
钢结构由于自身的诸多优点，在水利工程领域已被较多运用，特别是承受较大水压力的水电站厂房、尾水系统等专门水工建筑物，以及闸门、压力钢管、拦污栅、清理机与启闭机等构造物或设备，由于性能的特殊要求，往往需要较多地使用钢结构。先以水工钢闸门为例，作为水工钢结构中极其关键的设备，其运行可靠性、管理便捷性、布局合理性与经济性，均关系到水利工程系统的整体状况，直接影响到所处地区的经济发展和社会稳定。但国内钢闸门使用年限较长的案例较为普遍，存在质量问题甚至损坏较为严重的钢闸门迫切需要采用新的钢材品种和结构型式进行重新设计、改造，以达到正常使用的标准。再以水利行业中使用的建筑设施为例，作为保障水利工程正常运行的重要建筑，以往老旧的水电站厂房、抽水泵房和启闭闸房等水利建筑或构造物往往较少选用钢结构构件，从而导致这些配套设施使用期限短、抗震性能弱、破损现象突出。以陕西省为例，其大中型水利工程大多运行年限长，但配套房建设施存在较为严重的老化、失修问题，其中约有80%的房建设施散布在交通与施工条件较差的区域。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在水利工程配套建筑设施的新建或改造过程中，所面临的难度大，运用钢结构实施新建或改造是水利工程设计部门和建设单位的一大选择。
3水工钢结构的设计
在设计水工钢结构时，必须要了解所设计工程的任务、运用条件与要求，水位控制精度要求、弃水和漏水的影响，工程总体布置、施工进度与安排，特别是对水工建筑物的布置和施工安排。同时注意收集以下资料：一是有关法规、规程、规范及环保要求等外界对工程运行的要求或规定；二是水文、气象资料、泥沙、水质、漂浮物情况；闸门孔口尺寸和运用条件；三是有关闸门的材料、制造、运输和安装等方面的条件；四是地质、地震，所在地段有无山崩、塌方、设备运输、维护运行检修中，对个交通有无中断；五是国内外已建成类似结构的资料收集；六是航运、过木、过鱼。设计过程中必须与有关方面密切联系，注意设计资料变化、专业拟定条件的变化，以便及时修改和调整设计。在设计内容上，主要包括：金属结构设计的初步与规程、闸门总体布置与闸门选型、水力设计与计算要点、闸门结构设计、闸门零部件设计、闸门制造、安装、启闭机械的选择、闸门运行管理与维护要求、除险加固工程闸门设计等等。在设计过程中，要特别注意以下几点：一是闸门孔口尺寸和设计水头选定，应符水利水电工程钢闸门设计规范SL74-95（以下简称设计规范）附录A规定；二是闸门规范采用容许应力方法进行，设计规范未明确规定的计算方法，可按规范酌情选择；三是闸门总体布置应尽量使闸门段上下游的水流平顺稳定，过水断面的流速分布要尽量均匀；四是总体布置应避免闸孔和顶部同时过水，以防出现负压，引起空蚀破坏；五是总体布置要注意到在闸门段上游出现大型漩涡，闸门段下游出现回流、明流交替水流或淹没水跃等不利流态的可能性，并尽量设法避免；六是总体布置要尽量防止在泄水道内出现压缩空气囊的可能性。气爆产生瞬时冲击力，造成闸门和相邻建筑物的损坏或破坏；七是严寒地区特别要注意闸门不得承受冰的静压力，根据气温及库水位变化情况，采用相应措施，如潜水泵、压缩空气、保温加热等等；八是要确保启闭机关键时刻要能顶用。要设置备用动力如柴油机等，特别在沿海挡潮闸，水闸是确保工程安全的重要措施。
4水工钢结构的未来发展
一是合理地使用材料。采用高强度低合金钢，可以节约钢材，提高结构使用寿命，有利于运输和安装，对于大跨度结构更显得有利。
二是不断创新合理的结构型式。例如网架和网壳结构、薄壁型钢结构、悬挂结构、钢一混凝土混合结构索膜结构、索网结构和其它杂交结构。
三是更新设计理论和计算方法。水工、桥梁钢结构应早日采用概率极限状态设计；（GB50017）向采用更为先进合理的全概率极限状态设计法的方向努力；设计由构件或某一截面的可靠度，向以整个结构体系可靠度分析为目标的结构设计发展；钢结构的计算理论，如稳定计算、塑性设计、优化设计以及在动力荷载作用下的性能等，都需要进一步深入研究；研究和推广钢结构的新型连接方法，例如改进焊接工艺，继续推广使用高强度螺栓的接方法；研究和推行水工钢结构的标准化和系列化是缩短工期，降低成本，提高劳动生产率的有效措施。
结语
总而言之，我国钢结构由于具有复杂性、技术低下、安全保障存在的问题以及针对不同施工环境钢结构技术存在多样性。两种水利工程的结构是适用于不同的工程中的，主要是从结构的使用效果方面进行考虑的，而且还要考虑施工的成本以及使用后的实际效果。钢结构在水利工程中的使用中是非常的重要的，所以要施工企业是要十分的重视的。使得钢结构的优点可以在水利工程中得以最大的发挥。
参考文献：
[1]李群.浅谈钢结构在水利工程配套房建中的应用[J].陕西水利，2016（4）：69-71.
[2]于千.耐候钢发展现状及展望[J].钢铁研究学报，2017，19（11）：1-3.
[3]叶永健，陈素文.耐候钢的研究与应用[C].北京：中国钢结协会，2015：422-424.
[4]冯越．土木工程钢结构施工技术的有关问题研究［J］．工程技术（全文版），2016（12）：59-61.
论文作者:李斌儒,陈炳焕
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签：钢结构论文; 闸门论文; 水利工程论文; 结构论文; 水工论文; 技术论文; 水利论文; 《基层建设》2017年第16期论文;