地下人防工程结构布局设计与性能研究

陈玉亭

摘 要：人民防空建设要求立统一高效的组织指挥体系、布局合理的防护工程体系，努力提高人民防空的整体抗毁能力、快速反应能力、应急救援能力和自我发展能力，以应付现代战争及重大灾害事故，有效地保护国家和人民生命财产安全。随着城市化进程不断加快，地下人防工程建设引起城建部门的高度重视，如何确保工程的建设质量也成为了施工单位所面临的一项重大课题。鉴于此，本文主要从工程实际出发，通过对工程结构设计特点进行分析，使人防工程结构能够符合实际需求，以此来从根本上提高工程质量。

关键词：地下室； 人防工程； 结构设计

人民防空工程包括为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护等而独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。结合民用建筑修建防空地下室，是提高城市防空抗毁能力，保存战争潜力和有生力量的需要。防空地下室的基本功能，是防御敌人的突然空袭，保护人民生命财产的安全。防空地下室能利用上层建筑物的防护能力，对航弹的直接命中和早期核辐射、核沉降都有较好的防护效 果。防空地下室还可以为坚守城市的部队、民兵机动和前运后送，打地道战、街垒战、巷战提供工程依托，成为城市防卫作战工程保障的重要补充。修建防空地下 室，对夺取城市防空袭斗争和城市防卫作战的胜利，都将起到重要作用。另外，结合民用建筑修建防空地下室，也是增强楼房稳定性、提高地面建筑防灾抗毁能力以 及增加楼房使用面积、节省地皮的需要。

作为保护工程安全的地下室也是如雨后春笋般得到快速发展，为了使其质量达到标准，对地下室人防工程结构设计的特点进行分析是不能忽视的，只有做好工程结构设计特点的分析工作，才能够使工程结构符合实际需求，从而使工程的质量被人们所认可。

1 地下人防工程结构设计特点

1.1 建筑的使用功能—— —平战结合

就目前地下人防工程的建设现状来看，已经将平战结合作为了结构设计的一项根本原则。所谓平战结合，主要是将人防工程的平时使用和战争使用相结合，使其作用能够得到充分发挥。通常情况下，人防工程平时只作为储藏室和停车场，而在战争时期，则作为群众的避难所使用。这样一来，不仅使地下人防工程的作用得到了最大程度的发挥，而且还充分保证了群众的生命和财产安全。由此可见，平战结合已经成为了地下人防工程的主要特点之一。

1.2 钢筋混凝土的结构组成设计

就目前地下人防工程结构的整体设计情况来看，地下结构构件在塑性阶段和弹性阶段所吸收的能力是不相同的，前者往往要高于后者。因此，工程设计人员在对地下结构构件进行设计的时候，应该以弹性工作阶段的吸收能力为参考依据，以此来确保构件使用的安全性，延长构件的使用寿命。

2 等效静荷载设计的概念

在地下人防工程结构设计过程中，最重要的一个问题就是对结构内力的计算，因此，为了进一步确保工程施工的强度符合要求，在对地下人防结构进行设计的时候，应该采取等效静荷载设计的方法，来对建筑结构的荷载进行准确计算。从整体设计程序来看，这种方法大致可以包括三项内容，即结构的方案、 内力的分析和截面的设计。 在以上三项内容中，内力的分析与其他类型建筑工程的内力分析有较大区别，其他两项内容则与其他类型建筑结构的设计方法相同。因此，工程设计人员在开展设计工作的时候，首先应该考虑的就是对工程抗力的等级进行确定，一旦抗力等级得到了确定，就可以根据相关规范中的要求，来对各种荷载作用的数值进行确定。就目前地下人防工程的使用来看，主要分为日常使用和战争时期使用两个方面，在日常生活中，地下人防工程主要以静荷载为主，战争时期则以动荷载为主。 那么，设计人员应该如何对荷载进行合理选择呢？为了将该问题有效解决，最好的办法就是将动荷载转换为等效静荷载，并在此基础上根据荷载的实际组合情况，对结构的背离进行准确计算，最后从整体到具体的构件进行结构整体分析。然而对于地下人防工程内力的分析，则主要是将工程的整体结构划分为多个独立构件，并根据各个构件的防护要求和防护等级，将其等效的静荷载计算出来，不再向另外的构件来传递所受荷载。

3 人防结合在设计构件上荷载的取值办法

首先，在地下人防工程应用过程中，上部建筑的实际情况在一定程度上对人防地下室的顶板核爆炸动荷载产生影响。对于这种影响的分析，应该从两个方面分析，一方面是爆炸的冲击波，另一方面是建筑与地下室的相互作用。一旦冲击波在迎爆墙壁各个窗孔内冲进室内，冲击峰的数值便会降低，在经过室内各个方向的反射之后，会形成新的超压波形，这种超压波形会导致建筑一定程度的变形，严重的设置还会致使建筑倒塌。由此可见，想要对人防工程的等效静荷载中上部建筑自重作用有一个充分的了解，必须做好上部建筑自重的计算。 在爆炸过程中，上部混凝土会出现倒塌，压在地下人防工程的顶板上，由于建筑受到抛掷，因此上部建筑自重不计或取半。其次，为了确保地下人防工程建设的合理性，在对其结构进行设计的时候，应该充分考虑建筑的功能需求，并在此基础上构建合理的计算模型，将建筑构件和结构构件有效融为一体，合理选取设计参数，以此来确保结构设计的科学性与经济性。最后，作为地下人防工程结构设计的重点内容，顶板、底板和侧墙设计必须被给予高度重视。在对其进行设计的时候，不仅要结合工程的实际情况来科学设计，而且还应该注重设计的经济性和合理性，确保工程整体建设质量。同时，还要做好各种管道的设计，设计工作必须全面开展，对于设计的要求也要具体明确，保证地下人防工程的质量与防护水平能够得到有效提升。

4 结语

人防工程不同于普通地下室。普通地下室是为稳定地上建筑物或实现某种用途而建的，没有 防护等级要求。防空地下室是根据人防工程防护要求专门设计的。应建防空地下室建设项目的审批程序。 对应建防空地下室的建设项目，未经人民防空主管部门审核批准，建设、消防等部门不能办理相关手续。随着城市化进程不断推进，地下人防工程建设也逐渐被人们重视起来，其不仅能够有效降低建筑工程的建设成本，而且还能够在一定程度上保护人们的生命和财产安全。但是，我国当前地下人防工程建设存在诸多影响因素，导致工程建设面临诸多问题，因此，在未来的时间里，工程建设单位必须总结实践经验，采取科学合理的措施将问题解决，从而保障工程建设质量，将地下人防工程的作用充分发挥出来。

參考文献

1.孙善堂. 结构设计中高层建筑的问题及措施研究[J]. 企业导报. 2014（04）

2. 田力，李天浩. 地下框架结构遭内爆炸冲击下的抗连续倒塌研究[J]. 建筑科学. 2015（01）