关于人防地下室结构设计的探讨

韦皓文

摘 要：随着我囯城市化的进程，不断加快推进，城市与周边城镇的规划区规模越来越大， 城市人口规模急剧增长，各城市对人民防空工程建设的要求也相应的提高。人民防空地下室的工程越来越常见，以前人防地下室工程般是专门的人防科研设计院进行设计，现在般的建筑设计院接触到人防工程也越来越多。

关键词：人防；地下室；结构设计

1 前言

在我国当前建筑行业的发展历程中，人防地下室工程设计有着较强的复杂性和困难性，其中不但需要关注工程材料的选择，从材料选择上进行控制，同时还需要针对人防地下室中比较突出的特性和功能进行分析、处理，从而保证地下室拥有较强的安全性与稳定性。特别是针对墙体结构方面的设计来讲，这方面的工作就更加的重要。除了这种安全性与稳定性方面的考虑之外，还需要对结构的经济性和实用性进行研究，以此来提升人防地下室结构设计的有效性。

2 人防地下室结构设计概述

人民防空工程是为了在作战时保护人员与物资、医疗救护等需要而修建的地下防护建筑。防空地下室是人防工程中最重要的构造之一。同时人防地下室是现代建筑行业中不可或缺的一部分，结构设计问题在整个工程的建设过程中出现最为频繁。

在对人防地下室工程的结构设计工作中，重点是结合工程本身所具备的特点来进行有效的分析与计算。在我国，人防地下室分为甲类和乙类，其中甲类人防地下室的设计主要针对的是核武器、常规武器和生化武器等产生的一次作用进行有效的防护作用，而乙类人防地下室的设计，只需对常规武器或常规生化武器所产生的一次作用实施防护。因此，在人防地下室的结构设计过程中，就需要对其进行针对性分析，保证工程设计的安全性、稳定性。从人防地下室的埋入深度上来分析，主要分为全埋式人防地下室或高出地面的人防地下室，这两种地下室在实际的结构设计方面也存在着比较大的差异性，特别是在对顶板的相关结构设计中，所需要注重的问题是不相同的，应区别对待，以保证工程的稳定性 。

3 人防地下室的结构设计的基本原则

3.1 结构可靠度较低

一般来说，满足国家标准的人防地下室规定混凝土结构构件延性破坏时可靠指标和失效概率、脆性破坏可靠指标均低于一般结构的混凝土各项指标。结构可靠度低降低了成本，目的是为了达到只使用一次的效果，各部分的结构构件可考虑采用可塑性的材料，按弹塑性工作阶段计算结构内力，以便节约成本，充分发挥结构的潜力，提高整体效率。

3.2 各体系部件相协调

防空地下室的结构设计，应根据防护要求和受力情况做到结构各个部位抗力相协调，避免因局部遭到损坏而失去整个防护工程作用等情况的发生。尤其是地上与地下承重结构体系要协调，不能出现两者强弱相差较大的情况。在各部件都符合工程安全标准的情况下找出最合适的材料和元件，以协调其他部件的功能，发挥整体作用。在人防地下室結构设计中考虑钢筋混凝土的可塑性，有利于提升工程的整体经济效益。

3.3 平战结合，满足战时和平日需求

无论是多层或高层建筑，其防空地下室结构，是整个建筑结构体系不可或缺的一部分，其结构设计既要满足平时使用的要求，又要满足作战期间各种保护人力、物资、医疗设备等要求，即防空地下室结构设计应同时满足平时和战时两种不同荷载效应组合的要求。因此在设计过程中要特别考虑平战结合的原则，综合本地水土类型、防护要求、平时使用要求等因素，在确保安全的基础之上，选择出经济成本最低、最科学合理的结构类型。当平日的结构需求和战时存在差异化标准的时候，需要及时的实现平战功能的转换，完成人防地下室角色的转变。

4 人防地下室的结构设计要点

为了保证人防地下室结构设计的合理性并提升设计的整体效率，就需要严格按照设计规范中的相关要求，同时需要注重以下几个方面的内容：第一，人防地下室不仅要满足战时的使用功能，也要满足平时的使用需求，所以各专业都需要遵循平战有效结合的设计模式来开展科学、有效的设计工作，保证可以针对不同类型的状况实施有效的模式转换。第二，在针对战时状况的结构设计过程当中，不需对结构变形、裂缝及地基的承载力、变形进行验算，只需对其整体强度进行验算即可；而在针对平时状况的结构设计过程当中，仍需要对结构强度及变形进行验算，取二者不利情况对整个结构进行控制设计。第三，人防地下室是考虑了武器爆炸的动荷载作用的，可以采取等效静荷载法来分析其结构动力，然后用静力计算方法分析其结构内力。人防地下室战时与平时考虑的荷载效应组合不同，因此规范规定人防地下室结构尚应根据其上部建筑在平时使用条件下对人防地下室结构的要求进行设计，并取其中控制条件作为人防地下室结构设计的依据。第四，在战时状况设计中，结构材料的强度设计值可作相应提高。除此之外，人防地下室的结构设计还应保证结构每个部位抗力都具有良好的协调性，特别是在针对不同的设计标准方面，需要保证设计成果的一致性，避免其中出现功能冲突性的问题。最后，在人防地下室的结构设计工作当中，还需要有效的考虑到其中相关的属性，保证其可以为人防地下室的建筑工程提供有效的协调性。

5 人防地下室墙体的结构设计要点

在地下室的结构设计中，需要将墙体结构作为人防地下室中的一个重要的构成部分来进行处理，通过这种方式可对设计的有效性加以提升，并有效防止与其他部位出现比较明显性的冲突。在对墙体的设计当中需要特别注意配筋率的问题，对混凝土结构墙体，我们首先需要满足最小配筋率的要求，再对其他工况加以分析，通过这种方式可以有效的保证人防地下室墙体结构的稳定性，并满足了工程经济性的需求。在对墙体进行分析计算时，我们需要结合人防地下室设计规范中对墙体的具体要求，考虑各种工况下水、土及冲击波对墙体产生的压力，在得到具体的计算值后，再根据最小配筋率大小进行准确的分析和验算，以此来保证墙体结构设计的安全性、稳定性和经济性。

6 结束语

综上所述，人防地下室工程的建设有着比较明显的特殊性，这就需要在实际的设计过程中，针对工程自身的特点与功能，对其实施有效的处理，以保证地下室拥有较强的安全性与稳定性，并充分发挥出工程所具备的功能性。通过这种方式可以对我国人防地下室的结构设计起到保障性的作用，进而对我国建筑行业的发展起到推动性的作用。

参考文献：

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