刍议地下人防结构设计

郑水龙

摘要：地下室的人防结构设计非常关键，平时可以作为车库或商业的往来场所，战时可以作为人民群众躲藏的空间，具有不可忽视的重要作用。如果没有合理设计地下室人防结构，将会导致其作用得不到有效的发挥。基于此，该文首先针对地下室人防结构设计的主要特征和原则进行分析，并将其作为切入点，探寻地下人防工程结构设计的优化措施，从而为相关从业人员开展工作提供依据和帮助。

关键词：地下人防工程;结构设计;特点;原则;优化措施

随着城市的发展，许多高层建筑也悠然崛起，提高了城市土地利用效率。按照中国有关人民防空工程的法律、法规，为满足战时人民的需要，地下人民防空工程通常都在高层建筑内设置。但地下人防工程建设难度大、技术复杂。为此，在人防工程设计前必须对其进行结构特性分析，才能更好地满足施工要求，且有效降低后期发生工程事故的可能性。本文在分析地下人防工程结构特点和设计原则的基础上，以结合实际人防工程的设计经验，且提出了改进地方人防工程结构设计的优化措施。以期推动地下人防工程的发展，并为相关领域的研究者提供参考。

一、地下人防工程一般的结构设计特点

（一）钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构广泛应用于地下人防工程。通常情况下，弹性阶段比塑性阶段更容易吸收，这也是结构设计的主要特点，从而保证地下人防工程的稳定性和安全性。为尽可能地提高地下人防工程的设计质量，设计人员主要考虑在弹性阶段钢筋混凝土结构的吸收能力。

（二）战时与平时的使用结合

人防工程一般當停车场或储藏室中使用，但人防工程具有军事性质，即战时用作人民防空工程。考虑到地下人防工程的双重用途，对其结构设计特点提出了更高地要求。通常能满足居民停车、堆放杂物的需要，战时能保障居民的生命安全。并且地下人防工程设计中必须考虑安全性问题。考虑平战结合是地下人防工程的一个重要特征。

二、地下人防工程结构设计的原则

（一）进行有效的强度验算

地下人防工程结构设计时，设计者应首先在有外力作用下，使工程变形量在合理的范围内。要有效地分析变形量，必须学习运用强度验算和分析方法。使地下人防工程达到规范要求，也能达到足够地稳定可靠。

（二）平时与战时的结合

平战结合原则是地下人防工程建设的原则。该原则要求设计者有针对性地对边墙及地下人防工程地面进行设计，以提高防护效果。为简化地下人防工程结构的荷载计算，通常采用构件拆装、单柱荷载计算、等效荷载等方法，这是地下人防工程设计中常用的方法。为确保地下人防工程各部位的使用寿命，实现其基本功能，必须对各部位的结构进行仔细观察，确保各部位的协调一致。人民防空工程中的墙柱连接应明确，也是人防工程结构设计的重要内容。运用这两种方法，地下人防工程地基不仅能吸收大量建筑荷载，还能提高建筑物的稳定性。

三、地下人防工程结构设计优化措施

（一）预防地下人防工程倒塌分析

根据模型计算，在地下人防工程塌陷中，塌陷区域分布在地下人防工程出入口内。地下人防工程出入口坍塌，造成堵塞，其影响使用。为防止坍塌，在模型计算中，设计者必须合理设计地下出入口，如果出入口正好对着坍塌体，则应选择单独的出口。如果根据实际情况，只能选择在坍塌体的内外方向上，则可采取有效地预防措施，有效地保证出口的稳定。

（二）地下人防工程结构构件的要求

为使地下人防工程构件计算更合理，还应满足相应的结构要求。其主要包括构件的混凝土等级、抗压强度、抗渗性能等。保护性混凝土厚度符合规范要求，纵向钢筋锚固长度及搭接长度符合人防工程规范要求。该产品广泛用于地下人防工程中的混凝土墙板和门框墙中。一般不安装拉索，其主要安装在门框内。集水坑仍然存在于地下人防工程。集水坑是一种特殊的结构形式，需严格按规范进行结构设计。在地下人防工程的结构设计中，500mm 厚度基本上是地下人防通道两侧合拢的门框与墙之间的最小厚度，是必须遵循的强制性结构设计措施。

（三）地下人防工程孔口防护的设计

由于战时与平时双重作用，地下人防工程在战时可作为民众的避难所，因此对洞口的安全设计要求比一般出入口高，需对洞口进行防护设计。保护密封门可设计成将密封门与消波系统相连接，以减少震动对密封门的破坏。出入通道应与临时空墙、框墙隔开，地下人防工程内部应设置通风井，形成良好的外部空气流通，同时通道内应形成开放式，相邻单元之间应有隔墙隔开，内部应设置防坍塌的棚架，各构件之间应紧密、牢固。对相邻隔墙及临空墙的荷载计算，应根据人防设计的要求，正确计算其加强筋。门框架墙在设计时，一般采用悬臂梁的设计方法。但由于地下人防工程自身的疏散特性，在出入口设计中，一般选择较宽地宽度，这是民防工程的一大特色。但在战时，为减少敌人对地下人防工程的破坏，他的出入口相对较窄。所以如果悬臂长度过长，或者门框墙内水平钢筋分布过长，在采用地下保护钢筋进行设计时，就需要改变门框墙的受力形式，例如增加柱子或梁的数量。压力计算时，需要计算土壤中的压缩波，它对武器爆炸时的振动影响。通常不需要考虑爆炸荷载作用，主要原因是采用了开式管道设计。人民防空工程坍塌引起的竖向荷载和气动冲击波是第一人防工程坍塌防护棚，在设计过程中应特别注意的问题，综上所述就是地下人防工程坍塌防护棚在洞口设计中应注意的问题。

（四）地下人防工程的平面结构

在地下人防工程设计中，平面结构应充分反映人防信息，合理划分人防区和非人防区，并对外墙、隔墙和前墙进行合理规划。配饰表的制作应尽可能简单，有效地确定墙面的荷载，并对墙面进行规范的标识。筛选出地下人防工程的墙体厚度和门框墙的尺寸，并对结构形式进行合理的布置，且有效保证了地下人防工程的结构质量。

四、结语

总之，地下人防工程是关系到建筑主体结构质量的重要结构。从战时和平时期的设计特点和原则出发，并根据实际情况选择最合理的设计方案，保证地下人防工程结构设计符合规范要求。

参考文献：

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[2]汪梅，吴炯，颜世亮，等.人防地下室楼盖体系结构设计有关问题的探讨[J].江苏建筑，2013（4）：51-53.