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人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第1篇

關(guān)鍵詞：人防結(jié)構(gòu)；抗震結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)比較

在構(gòu)建一個(gè)建筑設(shè)施之前，根據(jù)實(shí)際情況對其人防情況和抗震情況進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出高效的人防結(jié)構(gòu)和抗震結(jié)構(gòu)，是建筑工程中的一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)工作和環(huán)節(jié)。人防結(jié)構(gòu)能夠保證人民在戰(zhàn)爭災(zāi)害中的生命和財(cái)產(chǎn)安全，而我國的地理位置也決定了不能不考慮抗震結(jié)構(gòu)方面的因素。因此，如何將兩方面加以融合，在提高建筑物質(zhì)量的同時(shí)，降低因此而增加的成本費(fèi)用，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，保障其社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)，對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建筑行業(yè)本身的發(fā)展而言，具有十分重要的意義。

1人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.1人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

在建筑行業(yè)中，人防結(jié)構(gòu)是指能夠?qū)?zhàn)爭事態(tài)產(chǎn)生一定作用，保障戰(zhàn)時(shí)人員和物資的隱蔽、指揮、醫(yī)療等作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用人防結(jié)構(gòu)的建筑，在平時(shí)可以用作地下商場、游樂場、會(huì)堂、影院劇院，甚至可以充作旅店的功用，但統(tǒng)一的特點(diǎn)是，均為地下建筑。雖然現(xiàn)階段已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，但由于抗戰(zhàn)時(shí)期以及之后的經(jīng)驗(yàn)，民間一般都將之稱呼為“防空洞”。人防工程按構(gòu)筑形式可分為地道工程、坑道工程、堆積式工程和掘開式工程；按戰(zhàn)時(shí)功能分為指揮通信工程、醫(yī)療救護(hù)工程、防空專業(yè)隊(duì)工程、人員掩蔽工程和其他配套工程。現(xiàn)階段我國主要采取的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是掘開式和暗挖式兩種，但同時(shí)也會(huì)針對不同地區(qū)的地形地貌和人文特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整[1]，保證其穩(wěn)定性和強(qiáng)度，荷載承受力較高，不易變形。

1.2抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對應(yīng)，針對的是地震情況下，對房屋建筑的保護(hù)能力。我國位于環(huán)太平洋火山地震帶和喜馬拉雅火山地震帶的交接位置，雖然從根本上來說，是一個(gè)發(fā)生地震的可能性較小的國家，但從唐山大地震到汶川地震，再到近年來不斷發(fā)生的各種地震情況來看，進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)仍然是十分必要的。我國對建筑進(jìn)行規(guī)范和指導(dǎo)的文件以及法律法規(guī)的內(nèi)容，相對而言已經(jīng)比較完善，在遵守建筑工程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，我國大多數(shù)的建筑都能夠具有較好的防震特性，在震級較高的情況下依然能夠保證建筑的大體完好。建筑工程的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是按照重要性程度劃分的，對民用的建筑而言，大多數(shù)采用的是消能減震加固法[2]。

1.3人防結(jié)構(gòu)與抗震結(jié)構(gòu)內(nèi)容比較

人防結(jié)構(gòu)由于主要針對的是戰(zhàn)爭狀態(tài)的荷載能力，當(dāng)國家處于戰(zhàn)爭狀態(tài)時(shí)，建筑會(huì)受到的損害主要還是炮彈和爆炸等問題，對荷載的要求相對來說比較低，這也導(dǎo)致了在人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，一定程度的降低極限情況、降低防護(hù)要求的措施是可以允許的。但地震屬于自然災(zāi)害，一旦發(fā)生會(huì)受到更大的影響，因而在進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，其要求要遠(yuǎn)比人防結(jié)構(gòu)的要求更高。

2人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較

2.1設(shè)計(jì)原則比較

從理論上來說，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之間，設(shè)計(jì)原則從根本上是一致的，都是避免房屋中的居住或使用人員受到外部條件的影響，而導(dǎo)致生命和財(cái)產(chǎn)受到威脅。二者之間的差別僅在于，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對的是戰(zhàn)爭狀態(tài)，抗震結(jié)構(gòu)針對的是自然災(zāi)害。因此，在設(shè)計(jì)原則上，基本不會(huì)出現(xiàn)過大的差距。也就是說，建筑結(jié)構(gòu)所需要選取的材料，都應(yīng)該是延性好、同時(shí)也能夠避免脆性破壞的類型，因此都需要遵循“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”兩個(gè)原則。它們強(qiáng)調(diào)的都是整體上的完整性，需要將每一個(gè)部件中都加強(qiáng)處理，避免由于一兩處細(xì)節(jié)上的失誤和問題而導(dǎo)致整體強(qiáng)度受到影響。

2.2設(shè)計(jì)方法比較

在設(shè)計(jì)方法方面，二者間有比較大的差別。人防設(shè)計(jì)在現(xiàn)階段主要采取的方法是等效靜荷載，采用合理的設(shè)計(jì)和合適的原料，做出最佳的方案來實(shí)行；但有效的抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法仍然在摸索中，這主要是由于地震災(zāi)害的不可預(yù)測性造成的，需要建筑即使遇到大型地震災(zāi)害發(fā)生，也能保證建筑不會(huì)倒塌、人員能夠及時(shí)撤離。因此，需要在人防結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對地區(qū)的情況，對建筑的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行調(diào)整。換句話說，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之前，需要考慮的是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建立在人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對已經(jīng)完成的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整的。

2.3荷載情況比較

在荷載情況方面，二者采取的同樣都是偶然動(dòng)荷載，設(shè)計(jì)時(shí)都以一次作用時(shí)間為基準(zhǔn)進(jìn)行的。人防荷載的動(dòng)能量作用于外部表面，而動(dòng)荷載則直接作用于構(gòu)件，具有破壞力大、作用時(shí)間短的特點(diǎn)。但地震荷載不同，它是間接的、偶然性的荷載，因此構(gòu)件的安全性會(huì)比較低，不太可能發(fā)生地基失效導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞，因此設(shè)計(jì)時(shí)無需考慮人防結(jié)構(gòu)問題，這就導(dǎo)致在荷載方面，二者間的設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生了一定的沖突[3]。

3實(shí)際應(yīng)用情況分析

在將二者間進(jìn)行結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用中，人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)構(gòu)建的延性越大越好，嚴(yán)格地遵守強(qiáng)柱弱梁和強(qiáng)剪弱彎原則，調(diào)整使用部件的種類吸收荷載能量的作用，以提高建筑的整體承載能力?？梢哉{(diào)整建筑方案和使用的原料，提高結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上，對建筑采用有效的抗震結(jié)構(gòu)來進(jìn)行建設(shè)，例如采用框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)框架、板柱結(jié)構(gòu)等，對建筑方式進(jìn)行調(diào)整，以提高建筑的防震能力。

4結(jié)束語

綜上所述，我國的建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之前，加強(qiáng)人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是首先需要考慮的問題。如何將二者整合起來，在兼具二者特點(diǎn)的同時(shí)，降低成本上的消耗，兼顧社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，正在成為建筑設(shè)計(jì)師必然面對的重大問題。本次研究將防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法以及荷載情況進(jìn)行了比較，分析二者間的共通之處，研究實(shí)用過程中能夠兼顧二者的方式，對提高建筑的使用壽命提出了具有積極作用的意見。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙桂蘭.現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固設(shè)計(jì)探討[J].工程技術(shù)研究,2016,(7):194+201.

[2]蔡忠坤.人防工程建設(shè)與城市地下空間開發(fā)利用的思考[J].工程技術(shù)研究,2017,(1):201+203.

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第2篇

關(guān)鍵詞: 人防地下室 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)《中華人民共和國人民防空法》，人民防空是指國家根據(jù)國防需要，動(dòng)員和組織群眾采取防護(hù)措施，防范和減輕空襲災(zāi)害。人民防空工程( 亦稱人防工程) ，是為保障戰(zhàn)時(shí)人員與物資掩蔽、人防指揮、醫(yī)療救護(hù)等需要而修建的地下防護(hù)建筑。防空地下室是結(jié)合地面建筑修建的戰(zhàn)時(shí)用于人民防空的，具有一定防護(hù)能力的地下室。防空地下室是人防工程的重要組成部分。與其它類型人防工程一樣，它具有國家規(guī)定的防護(hù)能力和各項(xiàng)戰(zhàn)時(shí)防空功能，是實(shí)施人民防空最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。地下室考慮人防設(shè)計(jì), 有一個(gè)平戰(zhàn)結(jié)合的問題: 既要考慮平常使用時(shí)荷載較小, 需滿足建筑功能對大空間的要求, 又要考慮人防時(shí)荷載較大，結(jié)構(gòu)上很難滿足大空間的問題。如何協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)下不同的使用要求，以下為筆者在參與人防設(shè)計(jì)方面的一些體會(huì)，以資借鑒。

1 人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包含兩方面: 一是主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 包括頂板、外側(cè)墻、底板等其它構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，二是孔口防護(hù)設(shè)計(jì)，包括出入口的防護(hù)和消波系統(tǒng)( 防護(hù)設(shè)備) 。其中出入口的防護(hù)包含防護(hù)密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計(jì)算、出入口通道( 包括風(fēng)井) 的計(jì)算等幾個(gè)方面，而消波系統(tǒng)則包含防爆破活門的選用和擴(kuò)散室(箱)的設(shè)計(jì)。那么，這些內(nèi)容的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有如下不同。

第一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性可以降低，一般建筑結(jié)構(gòu)pf ＝ 10%，而人防結(jié)構(gòu)pf ＝ 6%。第二、考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。第三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件可考慮進(jìn)入塑性工作狀態(tài)，功能, 是實(shí)施人民防空最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。對防空地下室中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如頂板、外墻、臨空墻)來說，處于屈服后開裂狀態(tài)仍屬正常的工作狀態(tài)，這樣可充分利用材料潛力，如受彎構(gòu)件，在屈服后還要經(jīng)歷很大變形才會(huì)完全坍塌，因此考慮塑性階段工作，可承受更大動(dòng)力荷載，有較大經(jīng)濟(jì)意義。第四、材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度可以提高。實(shí)驗(yàn)表明，在快速加載的情況下，這時(shí)材料力學(xué)性能發(fā)生比較明顯的變化，這主要表現(xiàn)為強(qiáng)度提高。但變形性能包括塑性性能等基本不變，這對結(jié)構(gòu)工作起到有利作用。例如鋼材強(qiáng)度可提高1. 15～1. 5倍，砼強(qiáng)度可提高1. 5倍，這是在設(shè)計(jì)中考慮材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)來完成的。第五、重視構(gòu)造要求, 人防設(shè)計(jì)的許多構(gòu)造要求是與一般的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同的，要求更為嚴(yán)格。故僅僅只考慮受力計(jì)算，不考慮構(gòu)造措施是不合理的。

根據(jù)以上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，我們可以確定防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則:平戰(zhàn)結(jié)合，取控制條件。在民用建筑的人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般只涉及5 級或6 級人防設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)的頂板基本上都由戰(zhàn)時(shí)控制。而側(cè)墻和底板則因地下室的結(jié)構(gòu)型式的不同而由實(shí)際情況確定。只進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算，由于在核爆動(dòng)荷載作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已采用允許延性比的控制。且在確定各種構(gòu)件允許延性比時(shí)，已考慮了對變形的限制，因而在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不必再單獨(dú)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與裂縫開展進(jìn)行驗(yàn)算。只考慮一次核襲擊; 注意各部件的協(xié)調(diào)，以免因設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部先行破壞，失去整個(gè)防護(hù)建筑的作用。地面與地下承重結(jié)構(gòu)體系要協(xié)調(diào)，不能出現(xiàn)兩者強(qiáng)弱相差較大的情況。了解了結(jié)構(gòu)人防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及原則之后，我們首先就必須確定計(jì)算所需的荷載值。

2 人防荷載的確定

地下室人防改造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包含兩方面: 一是主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括頂板、外側(cè)墻、底板等其他構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 二是孔口防護(hù)設(shè)計(jì)，包括出入口的防護(hù)和消波系統(tǒng)( 防護(hù)設(shè)備) ，其中出入口的防護(hù)包含防護(hù)密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計(jì)算、出入口通道( 包括風(fēng)井) 的計(jì)算等幾個(gè)方面，而消波系統(tǒng)則包含防爆破活門的選用和擴(kuò)散室( 箱) 的設(shè)計(jì)。人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮抵抗空氣沖擊波。當(dāng)核武器在空中爆炸，沖擊波傳播到地表時(shí)，形成反射沖擊波。因反射波是在被入射波壓密和加熱過的空氣中傳播，且壓力又高，所以反射波的傳播速度要比入射波快，當(dāng)反射波波陣面終于趕上入射波波陣面后，則匯合成為單一的沖擊波，即合成波。合成波波陣面靠近地面部分是垂直于地面的，即合成波是水平方向傳播的，對抗力等級較低的防空地下室來說，所受的沖擊波即為這

種合成波( 即地面沖擊波) 。防空地下室的頂板一般就直接承受地面沖擊波的超壓和負(fù)壓作用; 而對于側(cè)壁和底板，因空氣沖作用于地表，壓迫土體并使其產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，上層土體受壓后連續(xù)向下傳遞壓力(這種土體的壓縮狀態(tài)由上向下逐層傳播過程稱為土中壓縮波的傳播) ，當(dāng)遇到側(cè)壁或底板的阻擋后，則會(huì)產(chǎn)生超壓、動(dòng)壓和負(fù)壓作用，這就是側(cè)壁和底板需考慮的問題。以防護(hù)等級為6 級、全埋式現(xiàn)澆鋼筋混凝土人防地下室的工程為例，其各部位等效靜荷載取值分別參考如下。

①頂板: 首層外墻為180mm實(shí)心磚填充墻，且墻面開孔面積大于50%，故不計(jì)上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓作用的影響，等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=60kN/ mm2 。

②側(cè)墻: （上部建筑物為抗震設(shè)防的框架) 剪力墻結(jié)構(gòu)，故應(yīng)放入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓值的影響。根據(jù)本工程地質(zhì)條件，人防地下室側(cè)壁范圍內(nèi)分別有非飽和土和飽和土，取其加權(quán)平均值，并考慮周圍基坑支護(hù)的阻隔作用，故地下室側(cè)壁等效靜載荷標(biāo)準(zhǔn)值q =40kN/ mm2。

③底板: 本工程采用樁基礎(chǔ), 當(dāng)核爆荷載作用于頂板時(shí)，荷載隨板、梁、柱傳至樁上，因人防設(shè)計(jì)時(shí)不考慮地基承載力和地基變形，由產(chǎn)生的由樁與底板共同承受, 故小于規(guī)范中按箱形地下室底板的等效靜荷載值( 40～50)KN/ mm2, 與平時(shí)荷載作用下因樁不均勻沉降而產(chǎn)生的底板受力相比，不起控制作用，故不予考慮。

④門框墻: 所受荷載由兩部分組成，一是直接作用在墻上的荷載=200/ 2; 二是由門扇傳來的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值，分別按門扇的型號、大小計(jì)算確定。

⑤臨空墻: 依工程實(shí)際情況和規(guī)范表4. 5. 7取其等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為130kN/ mm2。

⑥隔墻: 隔墻分兩種, 一是相鄰防護(hù)單元間隔墻的設(shè)計(jì)壓力值為50kN/ mm2; 二是6 級人防地下室與普通地下室相鄰間的隔墻，其普通地下室一側(cè)的設(shè)計(jì)壓力選用值為90kN/ mm2 。其他各種防護(hù)密閉門、防爆波活門、擴(kuò)散室的設(shè)計(jì)壓力均從規(guī)范中有關(guān)規(guī)定選用，當(dāng)所有構(gòu)件的等效靜荷載值確定后，即可進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。

3 荷載組合和內(nèi)力分析

人防地下室分為甲類和乙類, 甲類人防地下室應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載和核武器爆炸動(dòng)荷載的分別作用, 乙類人防地下室應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載的作用。甲類人防地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列①，②，③條規(guī)定的荷載組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，乙類人防地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)分別按下列①,②條規(guī)定的荷載組合進(jìn)行設(shè)計(jì),并應(yīng)取各自的最不利效應(yīng)組合作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

①平時(shí)使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載。

②戰(zhàn)時(shí)常規(guī)武器爆炸等效靜荷載與靜荷載同時(shí)作用。

③戰(zhàn)時(shí)核武器爆炸等效靜荷載與靜荷載同時(shí)作用。

作用在人防地下室結(jié)構(gòu)上的荷載包括爆炸動(dòng)荷載、上部建筑物自重、土壓力、水壓力及人防地下室的自重等，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可結(jié)合各工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)規(guī)范確定荷載組合的項(xiàng)目。在進(jìn)行荷載組合時(shí)，需要明確的一個(gè)問題就是上部建筑物自重標(biāo)準(zhǔn)值的確定。規(guī)范中已說明根據(jù)不同的上部結(jié)構(gòu)形式，在進(jìn)行荷載組合時(shí)上部建筑物自重分考慮全部、考慮一半和不考慮三種情況，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析確定。人防地下室在確定等效靜荷載和靜荷載后，可按靜力計(jì)算方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。其承載力設(shè)計(jì)應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式:

γ 0( γ GSGK+ γ QS QK) R, R=R(fcd, f yd，ak，…，) 。

其中, γ0 為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù), 可取1. 0; γG為永久荷載分項(xiàng)系數(shù); γQ為等效靜荷載分項(xiàng)系數(shù), 可取1. 0;fcd為混凝土強(qiáng)度動(dòng)力設(shè)計(jì)值; f yd為鋼筋( 鋼材)動(dòng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; ak為幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。由上式可以看出人防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，與平時(shí)狀態(tài)下的內(nèi)力情況進(jìn)行比較，頂板、側(cè)壁及人防區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的水平受力由戰(zhàn)時(shí)控制，底板、基礎(chǔ)由平時(shí)控制。求出構(gòu)件的內(nèi)力和配筋后，需注意的問題是結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，規(guī)范中作了詳細(xì)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)真研究體會(huì)規(guī)范條文的條件和適用范圍，結(jié)合工程實(shí)際情況完成人防地下室各主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)。

4 孔口防護(hù)和平戰(zhàn)兼顧

孔口防護(hù)包含三部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容:一是防護(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計(jì);二是出入口通道內(nèi)臨空墻、門框墻的設(shè)計(jì); 三是孔口其他構(gòu)件，如風(fēng)井、防倒塌棚架、開敞式通道、相鄰單元之間的隔墻等的設(shè)計(jì)。其中第二、三條中的臨空墻、相鄰單元之間的隔墻可按一般墻體的計(jì)算模式, 考慮人防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)計(jì)算出內(nèi)力和鋼筋。而門框墻的設(shè)計(jì)一般是按懸臂梁計(jì)算，但需注意的就是因平時(shí)使用時(shí)需要的出入口通道均較寬，而戰(zhàn)時(shí)又相應(yīng)較窄，有可能會(huì)使門框墻的懸臂長度過長，水平筋過大。這種情況下，可考慮在不影響功能使用的前提下，加設(shè)柱、梁改變門框墻的受力型式，得到較為經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)效果。風(fēng)井的設(shè)計(jì)中只計(jì)算土中壓縮波的壓力，對空氣沖擊波則不予考慮，因兩者不會(huì)同時(shí)作用。開敞式通道更不考慮核爆動(dòng)荷載，只考慮靜土側(cè)壓力, 而防倒塌棚架的設(shè)計(jì)分豎向和橫向兩項(xiàng)。豎向力即為倒塌荷載50kN/ mm2, 屬靜載, 橫向力即動(dòng)壓設(shè)計(jì)值，由《規(guī)范》第4. 5. 10條確定。這兩項(xiàng)受力作用時(shí)間存在間隔，故不考慮同時(shí)作用。下面主要談?wù)劮雷o(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)空氣沖擊波到達(dá)出入口通道時(shí)，雖然有通道出入口的擴(kuò)散作用，但遇墻體和門的反射作用使作用在門上的總效應(yīng)大于空氣沖擊波的壓力，約為2.0～3. 5倍。為方便工程設(shè)計(jì)人員，國家將防密門進(jìn)行系列化處理，依據(jù)設(shè)計(jì)壓力和門洞尺寸就可輕松地選擇定型的防密門。

而消波系統(tǒng)的產(chǎn)生是因?yàn)闉V毒通風(fēng)設(shè)備所能承受的允許壓力遠(yuǎn)小于空氣沖擊波，若其防護(hù)措施不能與主體抗力相適應(yīng)，將直接影響整體工程防護(hù)能力。消波系統(tǒng)的基本思想是以堵為主，堵消結(jié)合: 堵就是采用防爆波活門將沖擊波的大部分阻擋在室外; 消就是使從活門孔進(jìn)入的少量沖擊波通過擴(kuò)散室的擴(kuò)散膨脹作用削弱其壓力, 使其進(jìn)入內(nèi)部的壓力不超過設(shè)備的允許壓力。規(guī)范表4. 9. 1 給出了消波系統(tǒng)選擇表，可按抗力等級與允許余壓值予以確定，一般由防爆波活門及擴(kuò)散室組成，防爆波活門的選用和擴(kuò)散室各部分尺寸的確定均可在《規(guī)范》中找到相應(yīng)的表格和公式得到落實(shí)。這項(xiàng)工作在設(shè)計(jì)過程中既可由結(jié)構(gòu)專業(yè)完成，也可由建筑、通風(fēng)專業(yè)完成。

擴(kuò)散室前墻即安裝懸板活門的墻面為臨空墻，墻面本身受的荷載及活門傳來荷載均按臨空墻荷載取值，擴(kuò)散室與土相鄰的頂?shù)装寮巴鈮Π赐林袎嚎s波壓力確定荷載。平戰(zhàn)兼顧設(shè)計(jì)是深入貫徹“平戰(zhàn)結(jié)合”建設(shè)方針一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由于人防工程是戰(zhàn)時(shí)遭受敵襲擊時(shí)作為保障城市居民生命安全和堅(jiān)持工作的一種具有特殊功能要求的建筑物，因此它需要承受的荷載較一般結(jié)構(gòu)大幾十倍至數(shù)百倍，而且密閉要求很高。所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小結(jié)構(gòu)跨度，減少并縮小直通大氣的各種孔口，而這種處理原則，給平時(shí)使用造成諸多困難?！兑?guī)范》第4. 8條中對此點(diǎn)作了指導(dǎo)性的規(guī)定，所以具體做法應(yīng)根據(jù)平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)的具體要求和工程本身的實(shí)際條件綜合研究確定。

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】地下人防；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；特點(diǎn)

《中華人民共和國人民防空法》中，人民防空指的是國家依照國防的需要，組織與動(dòng)員群眾采取的有效防護(hù)措施，減輕與防范空襲所造成的災(zāi)害。人民防空，即人防，是為了保障戰(zhàn)爭時(shí)物資與人員的掩蔽、指揮、救護(hù)等一系列需要，來修剪地下防護(hù)的建筑。防空的地下室是與地面的建筑相結(jié)合，建造成在戰(zhàn)爭時(shí)用于人民防空所用的，具有一定的防護(hù)能力。它是地下人防的重要部分，也是人防工程實(shí)施的一個(gè)重要基礎(chǔ)。

1 地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

1、利用等效靜載方法，來簡化人防荷載的作用，可以拆成單個(gè)構(gòu)建來進(jìn)行計(jì)算。

2、將平戰(zhàn)結(jié)合，應(yīng)用有效控制的條件，在一般五級或者六級人防的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)之中，基本上頂板由戰(zhàn)爭時(shí)來控制，而底板與側(cè)墻就需要由人防結(jié)構(gòu)的形式根據(jù)實(shí)際的情況來確定。一旦平常使用的要求和戰(zhàn)時(shí)的防護(hù)要求不相同，需要應(yīng)用平戰(zhàn)功能的轉(zhuǎn)換措施。

3、運(yùn)用強(qiáng)度驗(yàn)算的方法，因?yàn)槿朔涝诤奢d的作用之下，結(jié)構(gòu)的構(gòu)建變形極限已經(jīng)用允許的延性來進(jìn)行控制，所以在人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，不需要再對結(jié)構(gòu)的構(gòu)建變形以及裂縫進(jìn)行單獨(dú)驗(yàn)算。

4、觀察各個(gè)部件抗力的協(xié)調(diào)性，避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不同，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部的先行破壞，是整個(gè)人防建筑作用喪失。

5、對于人防工程和墻與柱承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該盡量做到和地面建筑承重的結(jié)構(gòu)互相對應(yīng)，使得地面建筑荷載能夠通過人防工程承重的結(jié)構(gòu)直接轉(zhuǎn)移到地基上面。

6、注重構(gòu)造的要求，許多人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求是和一般建筑的設(shè)計(jì)有所不同，其在要求上會(huì)更為嚴(yán)格，應(yīng)該對于結(jié)構(gòu)延性有充分的保證，強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁。

2 地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1、建筑的使用功能——平戰(zhàn)結(jié)合

平戰(zhàn)結(jié)合作為地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的一個(gè)特點(diǎn)，所以在人防工程荷載的設(shè)計(jì)上，應(yīng)在平常使用的時(shí)候，用靜荷載作為主要荷載，戰(zhàn)爭時(shí)爆炸沖擊波的動(dòng)荷載作為工程主要的荷載。所以，在人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，除要滿足正常生活使用的要求之外，還需要滿足戰(zhàn)爭時(shí)承受爆炸荷載的組合要求。

2、鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)組成可以按照彈性的工作階段來設(shè)計(jì)

因?yàn)闃?gòu)件處在塑性階段工作的時(shí)候比彈性階段工作之中吸收的能量較多，所以能夠?qū)⒉牧系臐摿Τ浞职l(fā)揮出來。因?yàn)槿朔拦こ痰脑O(shè)計(jì)是有效將動(dòng)荷載來等效成靜荷載分析，和這個(gè)相互適應(yīng)的是在人防工程中結(jié)構(gòu)的材料所承載能力按照靜載的實(shí)驗(yàn)來取得，材料的強(qiáng)度應(yīng)用在人防工程的設(shè)計(jì)時(shí)，需要將材料處于動(dòng)載之下強(qiáng)度提高的一系列因素考慮好。所以，在人防工程的設(shè)計(jì)之中材料的強(qiáng)度需要用動(dòng)荷載的強(qiáng)度增強(qiáng)的系數(shù)調(diào)整之后，才可以用在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之上。這也是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中重要的一個(gè)特點(diǎn)。

3 等效靜荷載設(shè)計(jì)的概念

對于人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，其核心的問題是人防工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法與構(gòu)件界面設(shè)計(jì)的方法。從人防工程的設(shè)計(jì)程序上來看，簡單可分為三層，即結(jié)構(gòu)的方案、內(nèi)力的分析、截面的設(shè)計(jì)。這三點(diǎn)之中內(nèi)力的分析在人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中與普通建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有著很大區(qū)別，然而截面的設(shè)計(jì)一般與普通建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法普遍一樣。在進(jìn)行人防工程結(jié)構(gòu)的分析時(shí)，最先考慮的應(yīng)該是依照建設(shè)單位設(shè)計(jì)委托書之中確定工程抗力的等級，來有效證明工程所需防護(hù)的要求。一旦確定防護(hù)的等級，就可以依照相關(guān)規(guī)范確定其各種荷載所作用的數(shù)值。

一般人防工程平時(shí)都是以靜荷載為主的，戰(zhàn)爭時(shí)需要以動(dòng)荷載作為主要荷載，這種荷載也可以稱為沖擊荷載。但是人防工程怎樣選擇荷載？荷載又怎樣作用在結(jié)構(gòu)之上？解決這個(gè)問題有效思路是，將爆炸的動(dòng)荷載轉(zhuǎn)變成等效靜荷載，之后再依照荷載的組合情況，根據(jù)普通靜力結(jié)構(gòu)的力學(xué)方法算出結(jié)構(gòu)的背離。再進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析，并從整體到具體的構(gòu)件。然而人防工程內(nèi)力的分析主要是將結(jié)構(gòu)分成單個(gè)獨(dú)立構(gòu)件，每一個(gè)構(gòu)件按照分別不同防護(hù)的要求與防護(hù)的等級，將其等效的靜荷載計(jì)算出來，不再向另外的構(gòu)件來傳遞所受荷載。

一般等效靜載法在原則上適用單個(gè)的構(gòu)件。三十幾人防工程的結(jié)構(gòu)由梁、頂板、柱、外墻等一些構(gòu)件所組成多構(gòu)件的復(fù)雜體系。應(yīng)用等效靜載方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，普遍是將結(jié)構(gòu)分解為獨(dú)立構(gòu)件，各自求出等效靜載之后，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，成為基礎(chǔ)構(gòu)件或是結(jié)構(gòu)，就可以按照靜力荷載的作用下對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算。

4 幾種人防結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)構(gòu)件上荷載的取值辦法

上部的建筑對于人防地下室的頂板核爆炸動(dòng)荷載的影響，應(yīng)該從爆炸的沖擊波和建筑相互作用方面來分析。一旦沖擊波在迎爆墻壁各個(gè)窗孔內(nèi)沖進(jìn)室內(nèi)，沖擊峰的數(shù)值將會(huì)被降低，經(jīng)由室內(nèi)各方向障礙反射的過程，會(huì)形成新超壓波形，會(huì)導(dǎo)致地面建筑的變形、失穩(wěn)甚至倒塌。因此對上部建筑自重計(jì)算的明確，也就知道了人防工程的等效靜荷載之中，上部建筑自重作用在頂板的原因。在核爆的時(shí)候，上部的混凝土承重墻由于倒塌等原因，壓在地下的人防工程頂板，由于建筑受到拋擲，所以上部建筑自重不計(jì)或取半。

在對界面進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對臨空墻、樓梯口以及擴(kuò)散室墻等各種構(gòu)件動(dòng)荷載的作用區(qū)別進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分。臨空墻的一側(cè)在工程防護(hù)門之外受到?jīng)_擊波的荷載作痛，另一側(cè)不會(huì)受到?jīng)_擊波的影響。對于防護(hù)門之外和擴(kuò)散室外的通道的臨空墻，他的外側(cè)會(huì)受到?jīng)_擊波的強(qiáng)力荷載。所以應(yīng)該按照構(gòu)件反面和正面不同時(shí)受到荷載來分別對配筋進(jìn)行計(jì)算。

在人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合建筑的功能要求，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的布置，并建立結(jié)構(gòu)合理的計(jì)算模型，將建筑的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件有效合成一個(gè)整體，合理選取設(shè)計(jì)的參數(shù)，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與科學(xué)性。

在人防設(shè)計(jì)之中，頂板、底板以及側(cè)墻是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是設(shè)計(jì)中的基本結(jié)構(gòu)，從經(jīng)濟(jì)與功能方面來看，也是人防設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)所在。人防工程在進(jìn)行入口、通風(fēng)口等各種管道的設(shè)計(jì)時(shí)，尤為需要設(shè)計(jì)人員的關(guān)注，這也是在設(shè)計(jì)之中最容易出問題的地方，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候不僅要確保出入口的臨空樓梯與臨空墻結(jié)構(gòu)的承載能力，還要確保防護(hù)門的牢固性，確保其承受住規(guī)定荷載。對于各種階段設(shè)計(jì)上必須全面，對于設(shè)計(jì)的要求也要具體明確，保證地下人防工程的質(zhì)量與防護(hù)水平。

結(jié)語：隨著社會(huì)科技的高速發(fā)展，可以說我國的人防工程逐漸由古老的地道戰(zhàn)形式，轉(zhuǎn)變成堅(jiān)固、美觀的建筑形式。地下人防工程能夠合理來利用地下的空間，同時(shí)打破了拆遷以及文物保護(hù)的一系列矛盾，能夠合理的解決新舊建筑的結(jié)合與功能拓展，為地面上創(chuàng)造了更加開辟的空間，符合了現(xiàn)代城市建設(shè)的緊湊化以及人文關(guān)懷的一系列新理念。本文是結(jié)合筆者多年地下人防工程結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對于其設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行的簡單探討，希望會(huì)日后地下人防工程的建設(shè)有一定的借鑒價(jià)值。

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人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第4篇

關(guān)鍵詞：地下人防；工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；原則；特點(diǎn)

我國的人民防空法明確規(guī)定，地下人防工程是為了滿足國家民防需要，應(yīng)對空襲而設(shè)計(jì)施工的民防工程。若國內(nèi)發(fā)生戰(zhàn)爭，地下人防工程必須要肩負(fù)起戰(zhàn)時(shí)掩蔽人員和物資，為指揮戰(zhàn)爭和搶救傷員提供安全場所的重要作用；同時(shí)需考慮平時(shí)有效的人防工程空間利用，實(shí)現(xiàn)平戰(zhàn)結(jié)合的設(shè)計(jì)效果。因此地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須既要滿足人防要求，又要具有一定的實(shí)用性。為了能夠使讀者更好地了解地下人防工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，以下本文就來詳細(xì)地探討有關(guān)地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。

1、地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

由于地下人防工程與普通的建筑地下工程的功能和作用存在著一定差異，因此在對工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也不能采取相同的設(shè)計(jì)方法。事實(shí)上，在對地下人防工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵從一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，這是在長期的實(shí)踐中所得出的基本原則，主要有以下六點(diǎn)：

1.1采用等效靜載的設(shè)計(jì)方法。由于地下人防工程設(shè)計(jì)時(shí)需考慮核武器和常規(guī)武器的動(dòng)荷載作用，因此在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該將動(dòng)荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)簡化成相應(yīng)的靜荷載，同時(shí)根據(jù)工程戰(zhàn)時(shí)功能的具體情況及結(jié)構(gòu)型式將其拆成若干個(gè)分工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算。

1.2戰(zhàn)時(shí)僅對強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。與普通民用建筑工程不同，人防工程結(jié)構(gòu)戰(zhàn)時(shí)只要在規(guī)定的武器作用下不破壞，保證結(jié)構(gòu)的承載力，就達(dá)到了目的。且在設(shè)計(jì)中已對不同位置的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的允許延性比進(jìn)行了控制，因此在戰(zhàn)時(shí)使用狀況下，只驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的承載力（包括穩(wěn)定），可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形、裂縫寬度和地基變形的設(shè)計(jì)。

1.3人防工程結(jié)構(gòu)各部位的抗力應(yīng)相協(xié)調(diào)。這是人防工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則。由于人防工程結(jié)構(gòu)各部位所受的作用不同，破壞形態(tài)不同及安全儲(chǔ)備不同，抗力相協(xié)調(diào)的目的就是為了防止由于存在個(gè)別薄弱環(huán)節(jié)致使整個(gè)結(jié)構(gòu)抗力明顯降低。主要包括：出入口各部位抗力應(yīng)相協(xié)調(diào)；出入口與主體結(jié)構(gòu)抗力應(yīng)相協(xié)調(diào)；主體結(jié)構(gòu)各部位之間的抗力應(yīng)相協(xié)調(diào)；口部防護(hù)設(shè)備與人防工程抗力應(yīng)相協(xié)調(diào)。

1.4強(qiáng)調(diào)墻柱承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理性。在城市建設(shè)中，大多數(shù)地下人防工程的地面都承受著較大的上部建筑荷載，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量使地下人防工程的墻柱承重結(jié)構(gòu)與地面建筑的承重結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一致，這樣就可以使地面建筑荷載直接作用到地基上，而非地下人防工程頂面上。

1.5強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)。地下人防工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與普通建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是有很大差異的，并且對結(jié)構(gòu)的整體性要求更高，還要求其具備一定的延性。同時(shí)，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。這就要求設(shè)計(jì)人員必須要對節(jié)點(diǎn)構(gòu)造根據(jù)規(guī)范進(jìn)行仔細(xì)設(shè)計(jì)，確保地下人防工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.6實(shí)現(xiàn)平戰(zhàn)結(jié)合的設(shè)計(jì)效果。盡管地下人防工程的主要目的是為了作為戰(zhàn)時(shí)防護(hù)使用，但是其最多的使用狀態(tài)還是處于和平時(shí)期。此時(shí)的地下人防工程若閑置起來，必然會(huì)造成極大的空間浪費(fèi)。為此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般要求地下人防結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足戰(zhàn)時(shí)使用和平時(shí)使用兩個(gè)要求。而要做到這一點(diǎn)，就要在設(shè)計(jì)中進(jìn)行相應(yīng)的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，以便于戰(zhàn)時(shí)地下人防能夠快速實(shí)現(xiàn)平戰(zhàn)功能的轉(zhuǎn)換。

2、地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

基于我國城市國防現(xiàn)代化建設(shè)的要求，城市地下人防工程項(xiàng)目越來越多，而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員都沒有接受過專業(yè)的人防知識培訓(xùn)，也沒有較為系統(tǒng)的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念，因此在設(shè)計(jì)中很難保證地下人防工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。要想使設(shè)計(jì)人員更好的把握人防的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，首先就要使其明確人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)?？偨Y(jié)起來，地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件的振動(dòng)性

人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均按非直接命中計(jì)算，所受爆炸動(dòng)荷載屬于偶然性荷載，具有量值大，作用時(shí)間短且不斷衰減等特點(diǎn)，這就造成了結(jié)構(gòu)加速度大，引起結(jié)構(gòu)不斷振動(dòng)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件所受力不斷從正面到反面交換變化，正是基于此，人防構(gòu)件（比如人防頂板、人防墻體、人防主要出入口樓梯）強(qiáng)調(diào)雙層雙向配筋和設(shè)置拉結(jié)筋的構(gòu)造要求。

2.2動(dòng)靜荷載等效性

在動(dòng)荷載的作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€很接近，且動(dòng)荷載作用下的破壞規(guī)律與相應(yīng)靜荷載作用下的破壞規(guī)律基本一致，所以在動(dòng)力分析時(shí)可將爆炸動(dòng)荷載轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的等效靜荷載。但也應(yīng)當(dāng)注意到，由于是等效靜荷載，結(jié)構(gòu)實(shí)際承受的是動(dòng)荷載，在動(dòng)荷載的作用下材料特性有別于靜荷載，即在靜荷載的基礎(chǔ)上，混凝土及鋼筋均有一個(gè)材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)。例如HRB335級鋼的綜合調(diào)整系數(shù)為1.35，混凝土C55及以下的綜合調(diào)整系數(shù)為1.50，混凝土的彈性模量是靜載時(shí)的1.2倍，鋼材的彈性模量與靜載時(shí)相同。有的設(shè)計(jì)人員沒有注意到、理解到這個(gè)特性，在計(jì)算人防工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，沒有對這些系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使計(jì)算結(jié)果不夠經(jīng)濟(jì)、合理。

2.3工作狀態(tài)的彈塑性

地下人防工程只考慮一次承受核（常）武器爆炸作用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只要求主體結(jié)構(gòu)能承受短時(shí)間的爆炸偶然荷載，對結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開展均不作要求，可不進(jìn)行驗(yàn)算。地下人防工程戰(zhàn)時(shí)的使用狀態(tài)要求較地面建筑的低，可按彈塑性或塑性階段設(shè)計(jì)。規(guī)范（GB50038-2005）第4.6.2規(guī)定“在常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載或核武器爆炸動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)均可用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的允許延性比[β]表示。人防工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的[β]值可根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用要求來取值，通過充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)較大的塑性變形，來達(dá)到消耗核（常）爆炸動(dòng)荷載的目的。正是基于此，規(guī)范4.2.2條規(guī)定“防空地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不得采用冷軋帶肋鋼筋、冷拉鋼筋等經(jīng)冷加工處理的鋼筋”，以保證構(gòu)件的最大延性。

2.4防護(hù)密閉性

人防工程防護(hù)密閉性要求：戰(zhàn)時(shí)不僅能承受核（常）爆炸荷載作用，也能防早期核輻射、抵御毒氣、生化武器的侵入，保證人防工事內(nèi)人員的安全。有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，只考慮到結(jié)構(gòu)的防護(hù)安全性，沒有注意到密閉性的要求，針對一些戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)都沒有受到荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（比如說某些密閉墻體），結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)及配筋量達(dá)不到規(guī)范的最低要求，更有甚者，把一些有密閉性要求的墻體設(shè)計(jì)成了磚砌筑墻體。

2.5平時(shí)功能和戰(zhàn)時(shí)功能的兼顧性

防空地下室設(shè)計(jì)必須貫徹“長期準(zhǔn)備、重點(diǎn)建設(shè)、平戰(zhàn)結(jié)合”的方針，在平面布置、結(jié)構(gòu)選型、通風(fēng)防潮、給排水和供電照明等方面，應(yīng)采取相應(yīng)措施使其在確保戰(zhàn)備效益的前提下，充分發(fā)揮社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。平時(shí)功能要求各建筑分區(qū)連通、連貫，為方便使用，洞口也較多；而戰(zhàn)時(shí)功能則要求其防護(hù)密閉性，與室外連通的洞口必須封堵。這就要求平時(shí)使用的洞口，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮采取相關(guān)技術(shù)措施，確保其在戰(zhàn)前轉(zhuǎn)換時(shí)限內(nèi)能快速、安全地實(shí)現(xiàn)平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，滿足工程戰(zhàn)時(shí)的防護(hù)密閉要求。

3、結(jié)語

綜上所述，在對地下人防工程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵守相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，并把握人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上再結(jié)合專業(yè)的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，依照人防工程建設(shè)的相關(guān)法規(guī)及規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證地下人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】地下室； 人防； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 探討；

一、地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)分析

地下室人防結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：第一，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性可以降低，一般建筑結(jié)構(gòu) pf ≈ 10，而人防結(jié)構(gòu) pf ≈ 6%。第二，考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。第三，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可考慮進(jìn)入塑性工作狀態(tài)。第四、材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度可以提高。實(shí)驗(yàn)表明，在快速加載的情況下，這時(shí)材料力學(xué)性能發(fā)生比較明顯的變化，主要表現(xiàn)為強(qiáng)度提高，但變形性能包括塑性性能等基本不變，這對結(jié)構(gòu)工作起到有利作用，例如鋼材強(qiáng)度可提高 1 .15～1.5 倍，對砼強(qiáng)度可提高 1.5 倍，這是在設(shè)計(jì)中考慮材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)來完成的。第五，重視構(gòu)造要求，人防設(shè)計(jì)的許多構(gòu)造要求是與一般的建筑設(shè)計(jì)不同的，要求更為嚴(yán)格，故僅僅只考慮受力計(jì)算，不考慮構(gòu)造措施是不合理的 。

二、地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則分析

根據(jù)以上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，可以確定地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相應(yīng)的原則 ：

1、平戰(zhàn)結(jié)合，取控制條件，在民用建筑的人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般只涉及 5 級或6 級人防設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)的頂板基本上都由戰(zhàn)時(shí)控制，而側(cè)墻和底板則因地下室的結(jié)構(gòu)型式的不同而由實(shí)際情況確定；

2、只進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算，由于在核爆動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已用允許延性比的控制，且在確定各種構(gòu)件允許延性比時(shí)，已考慮了對變形的限制，因而在地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不必再單獨(dú)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與裂縫開展進(jìn)行驗(yàn)算；

3、只考慮一次核襲擊；

4、注意各部件的協(xié)調(diào)，以免因設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部先行破壞，失去整個(gè)防護(hù)建筑的作用；

5、地面與地下承重結(jié)構(gòu)體系要協(xié)調(diào)，不能出現(xiàn)兩者強(qiáng)弱相差較大的情況。

6、了解了結(jié)構(gòu)人防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及原則之后，我們首先就必須確定計(jì)算所需的荷載值。 三、地下室主要構(gòu)件人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

1、人防荷載的確定。如前所述，人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮抵抗空氣沖擊波。當(dāng)核武器在空中爆炸時(shí)，當(dāng)沖擊波傳播到地表時(shí)，形成反射沖擊波，因反射波是在被入射波壓密和加熱過的空氣中傳播，且壓力又高，所以反射波的傳播速度要比入射波快，當(dāng)反射波波陣面終于趕上入射波波陣面后，則匯合成為一單一的沖擊波，即合成波，合成波波陣面靠近地面部分是垂直于地面的，即合成波是水平方向傳播的，對抗力等級較低的防空地下室來說，所受的沖擊波即為這種合成波。人防地下室的頂板一般就直接承受地面沖擊波的超壓和負(fù)壓作用，而對于側(cè)壁和底板，因空氣沖作用于地表，壓迫土體并使其產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，上層土體受壓后連續(xù)向下傳遞壓力，這種土體的壓縮狀態(tài)由上向下逐層傳播過程稱為土中壓縮波的傳播，當(dāng)遇到側(cè)壁或底板的阻擋后，則會(huì)產(chǎn)生超壓、動(dòng)壓和負(fù)壓作用，這就是側(cè)壁和底板需考慮的問題。

2、荷載組合和內(nèi)力分析。作用在地下室人防結(jié)構(gòu)上的荷載，應(yīng)包括核爆動(dòng)荷載、上部建筑物自重、土壓力、水壓力及防空地下室的自重等，規(guī)范中對人防地下室不同部位應(yīng)考慮的荷載組合給出了一個(gè)表格，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)各工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合表格確定所需進(jìn)行荷載組合的項(xiàng)目。在進(jìn)行荷載組合時(shí)，需要明確兩個(gè)問題：一是上部建筑物質(zhì)自重標(biāo)準(zhǔn)值的確定，規(guī)范的條文說明中第4.3.14 條已詳細(xì)說明了各種不同的上部結(jié)構(gòu)型式，在進(jìn)行荷載組合時(shí)可分為全部考慮、考慮一半和不考慮三種情況，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析確定。二是頂板的組合中是否考慮上部建筑物的倒塌荷載值，因?yàn)榈顾奢d的作用時(shí)間滯后于沖擊波峰值作用時(shí)間，且規(guī)范規(guī)定的倒塌荷載產(chǎn)生的靜荷載值為 50kN/m2，小于沖擊波對頂板的等效靜荷載值，因此在頂板荷載組合中不必計(jì)入倒塌荷載值。在地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其承載力設(shè)計(jì)應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：γ0（γ GS+ γ QS）≤ R（f，f，α k，......）（見規(guī)范第 4.6.2 條） 。求出構(gòu)件的內(nèi)力和配筋后，剩下需注意的問題就只有一些構(gòu)造要求了，《規(guī)范》第4.7 節(jié)中已作了很詳細(xì)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員只需認(rèn)真研究體會(huì)規(guī)范條文的條件和適用范圍，結(jié)合工程實(shí)際情況就可順利地完成人防地下室各主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)了。

四、地下室孔口防護(hù)人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

孔口防護(hù)包含三部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容：一是防護(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，二是出入口通道內(nèi)臨空墻、門框墻的設(shè)計(jì)，三是孔口其它構(gòu)件，如風(fēng)井、防倒塌棚架、開敞式通道、相鄰單元之間的隔墻等的設(shè)計(jì)。其中第二、三條中的臨空墻、相鄰單元之間的隔墻已在根據(jù)上述荷載的確定按一般墻體的計(jì)算模式，考慮人防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)計(jì)算出內(nèi)力和鋼筋。而門框墻的設(shè)計(jì)一般是按懸臂梁計(jì)算。但需注意的就是因平時(shí)使用時(shí)需要的出入口通道均較寬，而戰(zhàn)時(shí)又相應(yīng)較窄，這樣有可能會(huì)使門框墻的懸臂長度過長，而使水平筋過大。這種情況下，可考慮在不影響功能使用的前提下，加設(shè)柱、梁改變門框墻的受力型式，得到較為經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)效果。風(fēng)井的設(shè)計(jì)中只計(jì)算土中壓縮波的壓力，對空氣沖擊波則不予考慮，因兩者不會(huì)同時(shí)作用。開敞式通道更不考慮核爆動(dòng)荷載，只考慮靜土側(cè)壓力，而防倒塌棚架的設(shè)計(jì)分豎向和橫向兩項(xiàng)，豎向力即為倒塌荷載50KN/m2，屬靜載，橫向力即動(dòng)壓設(shè)計(jì)值q，由《規(guī)范》第 4.5.10 條確定，這兩項(xiàng)受力作用時(shí)間存在間隔，故不考慮同時(shí)作用。下面主要討論防護(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

1、當(dāng)空氣沖擊波到達(dá)出入口通道時(shí)，雖然有通道出入口的擴(kuò)散作用，但遇墻體和門的反射作用使作用在門上的總效應(yīng)大于空氣沖擊波的壓力，約為2.0～3.5 倍 。為方便工程設(shè)計(jì)人員，國家將防密門進(jìn)行系列化處理，依據(jù)設(shè)計(jì)壓力和門洞尺寸就可輕松地選擇定型的防密門。

2、而消波系統(tǒng)的產(chǎn)生是因?yàn)闉V毒通風(fēng)設(shè)備所能承受的允許壓力遠(yuǎn)小于空氣沖擊波，若其防護(hù)措施不能與主體抗力相適應(yīng)，將直接影響整體工程防護(hù)能力。消波系統(tǒng)的基本思想是以堵為主，堵消結(jié)合。

3、擴(kuò)散室前墻即安裝懸板活門的墻面為臨空墻，墻面本身受的荷載及活門傳來荷載均按臨空墻荷載取值，擴(kuò)散室與土相鄰的頂?shù)装寮巴鈮Π赐林袎嚎s波壓力確定荷載。

五、結(jié)束語

總之，地下室的設(shè)計(jì)中考慮人防的問題，關(guān)鍵是和平時(shí)期和戰(zhàn)爭時(shí)期相結(jié)合的問題，既要考慮平常使用時(shí)荷載較小，需滿足建筑使用上大空間的問題，又要考慮人防時(shí)荷載較大，結(jié)構(gòu)上很難滿足大空間的問題，如何協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)下不同的使用要求，就是設(shè)計(jì)師考慮的地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題。

參考文獻(xiàn)

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