人防地下室墙体结构优化分析
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城市建筑┃结构•抗震┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃S TRUCTURE •A SEISMATIC
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人防地下室墙体结构优化分析
■ 李 静
[摘 要] 根据我国《人民防空法》的规定，越来越多的城市新建建筑工程开始了人防地下室的设计和施工。
本文就人防地下室结构设计的特点、人防地下室墙体结构设计的特点以及人防地下室墙体结构设计的要点进行了分析。
[关键词] 人防地下室 墙体结构 优化分析
通过加强人防地下室建设的方式，能够使地下空间的利用更加的合理，促进地下工程以及相关保障技术的发展，优化人防工程建设规划的科技水平，从而促进地下城市空间开发利用价值的全面提升。
一、 人防地下室结构设计的特点
对于“人防”我国相关部门对其有着明确的定义，普遍意义上“人防”所指的就是我们常说的人民防空，其主要的任务就是在相关部门的要求下运用一定的手段把人们遇到空袭时的损失降到最低，一般情况当空袭发生之时，最有效的方法之一就是对人群进行及时疏散，除此之外，加强人防建筑的建设也能够为“人防”目标的实现提供条件，目前在我国人防建筑中，人防地下室最重要的一种人防建筑形式。
和普通的地下室相比，人防地下室在结构设计上有着其独特的要点，首先就是在地下室的主体结构上，在对主体结构进行设计时要特别重视顶板、外墙、底板等机构的设计，再次就是在孔口防护设计方面，人防地下室对其的要求也比较独特，一般情况下，孔口防护设计内容为相关部位消波系统的设计以及通道相关参数的设计等。
由于人防地下室作用的独特性，在结构设计方面和普通的地下室有着许多方面的不同，像对可靠性要求以及构件要求等。
普通的地下室在设计时对于可靠性的要求大约为10%，而人防地下室对于相关可靠性的要求只有6%左右，在对人防地下室进行设计的过程中需要对基本结构的动力响应进行分析，但普通的地下室设计一般对于动力响应不做要求。
另外，在人防地下室的设计中相关的结构构件在塑性条件下可以正常工作，所谓的塑性条件即是指地下室在发挥作用的时期内，其相关的构件在因某些客观因素而导致开裂后，其仍能够在一定程度上保持相关的工作性能，要想使得这一设计目标得以实现，相关人员在对人防地下室进行设计时应该相关材料的基本性能作为重要的考虑因素之一，要尽可
能地保证在构件开裂一定时期内，其还能够发挥基本作用，从而最大程度地为人防地下室建设成本的降低提供条件。
除此之外，和普通地下室的结构设计相比，人防地下室对于材料强度的要求更加高，据相关研究表明当外界压力迅速增加的状况下，材料的基本性能会发生一定的改变，这种改变主要体现在其相关强度上，这在一定程度上对于促进相关结构功能的发挥有着重要作用。
二、 人防地下室结构设计原则
（1）人防地下室结构设计需要遵循平战结合的基本工作原则，取控制条件，多遵循5～6级的人防设计标准，结构顶板基本上按照战时标准控制，同时需要根据地下室结构形式的不同类型，对底板以及侧墙部分做合理设计。
（2）人防地下室结构设计需要做科学性的强度验算工作。
在对各种构件允许延性比取值进行选择的过程当中，已经纳入了对变形限制因素的考虑，因此，在做防空地下室结构设计的过程当中，不需要单独对结构构件的变形问题以及裂缝延伸问题进行验算。
（3）人防地下室结构设计需要确保各个结构体系的协调性。
需要对人防结构设计的特点与原则进行充分认识，确定计算所需的标准荷载取值，以确保结构体系的相互协调与匹配。
三、 人防地下室墙体结构优化
1. 人防地下室口部墙体设计结构优化 一般情况下人防地下室口部设计所包含的内容有很多，像对地下室出口或者入口所处的通道的相关临空墙的设计以及整个地下室消波系统的设计等都属于口部设计的范畴之内。
另外像风井、防倒塌棚架等和孔口有关的构件的设计也可以划分为口部设计的一部分，在对相关墙体进行设计时，要根据人防地下室的要求，采用恰当的模型对相关的内力和钢筋参数进行计算，从而最大程度的保证计算所得参数能够符合人防地下室的设计标准。
在相关数据计算过程中要特别重视和门框墙有关的数据的计算。
消波系统是人防地下室结构设计中最重要的部分之一，其所起的作用就是对空袭发生时相关爆炸所产生的空气冲击波起消弱作用，在对其进行设计时应该把重心放至爆波活门及扩散室这两基本结构的设计上，其基本的设计参数可以根据人防地下室
的实际状况在《规范》中进行选取和计算。
在对开敞式通道外墙进行设计时要把静止土压力作为主要的参考依据，由于这一结构的特殊性，在对其进行设计时，可以忽略核爆所产生的动载荷对其的影响。
2. 地下室底板设计结构优化
在对人防地下室底板进行设计时要注重其抗浮性能的保证，这是因为在许多高层建筑地下室所处的地理位置上相关水位比较高，如果地下室底板抗浮性能达不到要求，将直接会对人防地下室性能的正常发挥造成影响。
就目前我国大多数高层建筑的人防地下室的结构设计状况来看，一般情况下其底板的厚度都比较大，因此在对底板进行设计时不用考虑其影响，但应满足相关构造要求。
3. 注重载荷组合的科学性
防空地下室在正常发挥作用时其所受的载荷力是来自多个方向的，其中最重要的载荷来源就为核爆产生时所衍生动载荷以及整幢高层建筑自身对于地下室的压力等。
除此之外，像和地下室有关的水压、土压等也是地下室所受载荷的重要组成部分。
因此在对人防地下室进行设计时为了简化计算采用等效静荷载法，一定要充分地重视等效静荷载组合的科学性，根据其不同部位所受压力的不同恰当的选用不同的建筑材料，从而最大程度地保证载荷的组成能够满足于现代人防地下室对其的要求。
四、 结语
在现代的建筑工程中，尤其是高层建筑工程中，关于人防地下室的设计和施工将会越来越多，因此相关的建筑企业要想最大程度为自我发展创造条件，就必须紧跟时代潮流，加强对人防地下室结构设计的研究，为企业核心竞争力的提升奠定基础。
参考文献
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通风及排烟设计[J].暖通空调,2013,43(4)：49-51.
[2]张炜.地下室建筑设计在人防工程中存在的问题
[J].价值工程,2014(18)：145-146.
[3]阎红伟,柴万先.高层建筑地下室结构设计中的
若干问题[J].工业建筑,2006,36(10)：39-42. （作者单位：贵州省人民防空办公室设计科研所）。
