分析建筑人防设计及抗震设计的具体措施

郑若飞

（广东鸿宇建筑与工程设计顾问有限公司，广东东莞 523000）

0 引言

通过科学且合理的结构设计，来达到预防以及防护一定级别的地震灾害的安全设施或者建筑就是抗震结构的设计。而预防甚至针对核武器、常规武器打击所造成的震动防护的建筑，就是建筑工程设计中的人防结构设计。从设计的细节来看，这两种建筑结构的设计是针对不同的震动特征来设计的，所以，两种抗震结构的设计存在一定的差别。

1 建筑结构的人防设计的基本要求

1.1 协调各部分的关系与联系

在对高层建筑进行人防地下室的施工时，一般是先计算人防地下室的承载能力。通常施工设计人员会将整个人防地下室的承载能力分成人防地下室的顶梁结构、墙柱结构、地板结构三个部分，并且精准计算这些结构的最大承载力以及钢筋需求量。不管将人防地下室划分为几个部分，都要确保整个地下室结构的协调性，确保能够增强地下室结构的整体性效果。在地下室的施工中，钢筋的锚固、衔接点要按照规定的标准去执行施工作业，并且其建材的搭接距离和锚固的长度符合对应的抗震需求，保证地下人防设施在整体上的合理化以及稳固化。

1.2 适宜的工程设计方案选用

在人防地下室地下设施的施工中，施工设计人员需要从更多的角度去进行思考施工方案的设计，才能有效提升设计方案的精准性与适用性。比如地下人防设施中所有管线的预留位置、防护性房间的设计、紧急逃离转移的路线等，这些都需要考虑到的。所以人防地下防护结构的设计一定要和地面建筑的设施的设计方案相对应，才能让地下防护设施和地面建筑设施的适用性相吻合。针对不同用途的建筑去建造地下人防设施，其设计时竖直方向的平面设计是会受到地面建筑设计方案影响的；在实用性上还要考虑储存空间、车辆停放空间的影响等。在这些环境和条件的影响下，人防工程的区域面积在设计时可能相对就较为窄小，利用率、实用性也就相对较低。所以提前做好合理的单体建筑设计，才能让地下人防建设保证合理的使用价值，也是所有施工人员在施工前应该考虑的问题。

1.3 门框窗上挡墙加固梁体的位置

人防工程的设计目的是抵抗核弹及常规武器爆炸时带来的冲击力，是具有防护性的建筑。在实际的人防地下室设计中，施工单位还应当从和平状态以及战时状态两个方面考虑，这样才能确保人防地下室的实用性。针对核弹以及常规武器其爆炸时产生的强大冲击力，在设计人防工程机构时，通常需要在挡墙的下方设计加固墙体，以此增强整个人防工程建筑的稳固性。按照以往的建筑经验来看，一般来说要使密闭门和支撑柱的间距控制在25~30cm之间，才可以确保在遇到特殊情况下，依然可以正常打开人防工程的密闭门。这些问题都是需要在设计初期引起重视的。

1.4 防止倒塌的设计

因为人防工程按照建造方式分成几个不同的类别，分别对应的平地、山地、丘陵、原建筑物下的建筑方式，各种类型的人防工程理应按照不同的建筑方式和需求，在结合当地的地质环境、周边设施等具体情况对人防工程的建设有着对应的设计，只有按照具体的环境进行对应的需求进行人防设施工程的施工，才能确保人防工程设施的合理有效性。在现代高层建筑的施工中，部分施工单位为了提升自身效益，开发了很多地下空间，如停车场、储藏室等建筑，故意忽视人防工程的出入口设计可能会出现倒塌的情况，就像人防工程的出入口设置在地面建筑的倒塌范围之内，一旦地面建筑遇到问题而发生倒塌，就会威胁人防工程内的人员的财产和生命。甚至部分施工单位没有使用防止倒塌、堵塞的设计方案，也没有使用战时防止倒塌、堵塞的方案，这就对人防工程的有效使用造成影响。

在人防工程的出入口设计中，保证防护单元要有两个出入口，室外出入口保障在任何时候可以满足人们的使用需求，所以要保证其坚固的特质，在整个人防设施受到毁灭性的损坏之前都应当处于正常使用状态；次要出口主要是满足战时需求，现在作为和平年代虽然不做任何要求，但是作为整个人防建筑设施相对薄弱的缝隙，一定要确保其正常使用。保证地面建筑的倒塌或者其他物品的堆积不能封堵出入口。所以在人防建筑的设计初期，提前使用防倒塌的棚架设计是最为常见的。如果因可使用场地较小，也可使用附壁式的出入口。虽然现在处于和平年代，但是因为人防工程设施的重要性和特殊性，也应该重视人防工程设施的出入口设计，不管在是否和平与战时均能让我国人民的生命安全和财产安全得到对应的保障。

2 建筑结构设计中的抗震设计

2.1 场地和地基的选择

建筑场地和地基的选择能最大限度影响建筑的抗震能力。在建筑施工的设计初期，施工设计人员应当对施工地点的地质情况有着详细的了解，提前进行地质勘察，收集完整、详细的地质资料，并在此资料基础上对施工场地进行系统的分析，并对建筑物的抗震等级设计有着对应的预估。其次，还要尽量规避一些对抗震设计不利的因素，避免建筑物的整体性能受到影响，最后如果在建设过程中施工目的范围内的对应地基无法到对应的抗震要求，施工方应当对周围地面环境进行加固和改造，使施工范围内的地质要求达到抗震的标准要求。特别是在高层建筑施工时，尽量去选择高密质的基土，确保建筑物地基的抗震能力，减少地震带给建筑物的破坏。

2.2 隔震和消能减震的设计

只有选择地质密度较高或者岩石地质为地基，才能满足建筑物的隔震和消能减震需求，所以在施工建设的初期，场地的选择和地基的选择就变得尤为重要[4]。不同类型以及性能的建筑对于隔振系数的要求也是不同的，所以在设计建筑的抗震结构时，要以建筑物的实际需求去选择隔震支座，还要去结合风力带给建筑物的影响，这样才能更好地满足建筑物抗震、消能的需求，而保证建筑在建筑时选用延伸性好的材料，这样也能让建筑物能够有效的进行抗震和消能，减少地震动能对建筑带来的影响和破坏。所以施工技术人员应当去结合项目的具体需求、现场环境去进行材料的选择，才能更好的满足高层建筑的隔震、消能需求，使延长整体建筑物的使用寿命并提升其性能。

2.3 抗侧力体型的优化

刚性结构是最为普遍的楼层应用。当发生地震时，刚性结构能够有效的保护主体结构的完整性，不仅让主体结构受到的破坏性降低，还能避免其结构的变形。在建筑中的隔墙以及围护墙也能受到刚性结构整体的保护，避免受到地震的影响被破坏。并且超静定次数的增加，也能够有效的提高地震时塑性铰的出现频次，不仅能够有效的进行消能，避免建筑主体受到大冲击。既能优化抗侧力体型，还能更好地改善建筑整体的屈服机制。当地震来临的时候，如果产生的屈服力是单个楼层产生的话，多楼层的屈服机制会分别计算，可能就会产生建筑质量的事故，但是如果采用了抗侧力体型，就会在地震发生的时候按照整个建筑的屈服机制来进行整体计算。而且在建筑的整体上使用了中轴力小的水平杆件，就能够使得整体的建筑在地震发生的时候产生了对应的弯曲，最大限度减轻了地震对建筑结构的整体破坏性[5]。采用强节弱杆、强柱弱梁的原则，可以让建筑在整体上承受地震来临时对单个楼层的冲击力度，减轻单个楼层的压力。

3 结语

飞速发展的经济代表我国在腾飞的道路上逐渐成为社会主义强国。但是随着国际形势的不容乐观以及武器科技的发展，自然界灾害的频发等多方面问题，只有对建筑物整体的安全性能、稳定性能、地震的消能等多方面的整体规划，才能够真正有效地达成对这些灾害的防护工作。如何更好地保障人民群众的生命安全和财产安全，如何满足人民群众的需求，成为现代建筑领域的重点方向。重视人防结构的设计和抗震结构的设计也成为这些问题的解决方案。主动吸取以往经验，不断创新提高建筑设计水平与国际建筑水平接轨，用实践来实现当代中国的建筑腾飞，提高建筑施工质量和人民使用质量的标准才是中国基建行业的魅力。