地下人防工程結構布局設計與性能研究

陳玉亭

摘 要：人民防空建設要求立統一高效的組織指揮體系、布局合理的防護工程體系，努力提高人民防空的整體抗毀能力、快速反應能力、應急救援能力和自我發展能力，以應付現代戰爭及重大災害事故，有效地保護國家和人民生命財產安全。隨著城市化進程不斷加快，地下人防工程建設引起城建部門的高度重視，如何確保工程的建設質量也成為了施工單位所面臨的一項重大課題。鑒于此，本文主要從工程實際出發，通過對工程結構設計特點進行分析，使人防工程結構能夠符合實際需求，以此來從根本上提高工程質量。

關鍵詞：地下室； 人防工程； 結構設計

人民防空工程包括為保障戰時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫療救護等而獨修建的地下防護建筑，以及結合地面建筑修建的戰時可用于防空的地下室。結合民用建筑修建防空地下室，是提高城市防空抗毀能力，保存戰爭潛力和有生力量的需要。防空地下室的基本功能，是防御敵人的突然空襲，保護人民生命財產的安全。防空地下室能利用上層建筑物的防護能力，對航彈的直接命中和早期核輻射、核沉降都有較好的防護效 果。防空地下室還可以為堅守城市的部隊、民兵機動和前運后送，打地道戰、街壘戰、巷戰提供工程依托，成為城市防衛作戰工程保障的重要補充。修建防空地下 室，對奪取城市防空襲斗爭和城市防衛作戰的勝利，都將起到重要作用。另外，結合民用建筑修建防空地下室，也是增強樓房穩定性、提高地面建筑防災抗毀能力以 及增加樓房使用面積、節省地皮的需要。

作為保護工程安全的地下室也是如雨后春筍般得到快速發展，為了使其質量達到標準，對地下室人防工程結構設計的特點進行分析是不能忽視的，只有做好工程結構設計特點的分析工作，才能夠使工程結構符合實際需求，從而使工程的質量被人們所認可。

1 地下人防工程結構設計特點

1.1 建筑的使用功能—— —平戰結合

就目前地下人防工程的建設現狀來看，已經將平戰結合作為了結構設計的一項根本原則。所謂平戰結合，主要是將人防工程的平時使用和戰爭使用相結合，使其作用能夠得到充分發揮。通常情況下，人防工程平時只作為儲藏室和停車場，而在戰爭時期，則作為群眾的避難所使用。這樣一來，不僅使地下人防工程的作用得到了最大程度的發揮，而且還充分保證了群眾的生命和財產安全。由此可見，平戰結合已經成為了地下人防工程的主要特點之一。

1.2 鋼筋混凝土的結構組成設計

就目前地下人防工程結構的整體設計情況來看，地下結構構件在塑性階段和彈性階段所吸收的能力是不相同的，前者往往要高于后者。因此，工程設計人員在對地下結構構件進行設計的時候，應該以彈性工作階段的吸收能力為參考依據，以此來確保構件使用的安全性，延長構件的使用壽命。

2 等效靜荷載設計的概念

在地下人防工程結構設計過程中，最重要的一個問題就是對結構內力的計算，因此，為了進一步確保工程施工的強度符合要求，在對地下人防結構進行設計的時候，應該采取等效靜荷載設計的方法，來對建筑結構的荷載進行準確計算。從整體設計程序來看，這種方法大致可以包括三項內容，即結構的方案、 內力的分析和截面的設計。 在以上三項內容中，內力的分析與其他類型建筑工程的內力分析有較大區別，其他兩項內容則與其他類型建筑結構的設計方法相同。因此，工程設計人員在開展設計工作的時候，首先應該考慮的就是對工程抗力的等級進行確定，一旦抗力等級得到了確定，就可以根據相關規范中的要求，來對各種荷載作用的數值進行確定。就目前地下人防工程的使用來看，主要分為日常使用和戰爭時期使用兩個方面，在日常生活中，地下人防工程主要以靜荷載為主，戰爭時期則以動荷載為主。 那么，設計人員應該如何對荷載進行合理選擇呢？為了將該問題有效解決，最好的辦法就是將動荷載轉換為等效靜荷載，并在此基礎上根據荷載的實際組合情況，對結構的背離進行準確計算，最后從整體到具體的構件進行結構整體分析。然而對于地下人防工程內力的分析，則主要是將工程的整體結構劃分為多個獨立構件，并根據各個構件的防護要求和防護等級，將其等效的靜荷載計算出來，不再向另外的構件來傳遞所受荷載。

3 人防結合在設計構件上荷載的取值辦法

首先，在地下人防工程應用過程中，上部建筑的實際情況在一定程度上對人防地下室的頂板核爆炸動荷載產生影響。對于這種影響的分析，應該從兩個方面分析，一方面是爆炸的沖擊波，另一方面是建筑與地下室的相互作用。一旦沖擊波在迎爆墻壁各個窗孔內沖進室內，沖擊峰的數值便會降低，在經過室內各個方向的反射之后，會形成新的超壓波形，這種超壓波形會導致建筑一定程度的變形，嚴重的設置還會致使建筑倒塌。由此可見，想要對人防工程的等效靜荷載中上部建筑自重作用有一個充分的了解，必須做好上部建筑自重的計算。 在爆炸過程中，上部混凝土會出現倒塌，壓在地下人防工程的頂板上，由于建筑受到拋擲，因此上部建筑自重不計或取半。其次，為了確保地下人防工程建設的合理性，在對其結構進行設計的時候，應該充分考慮建筑的功能需求，并在此基礎上構建合理的計算模型，將建筑構件和結構構件有效融為一體，合理選取設計參數，以此來確保結構設計的科學性與經濟性。最后，作為地下人防工程結構設計的重點內容，頂板、底板和側墻設計必須被給予高度重視。在對其進行設計的時候，不僅要結合工程的實際情況來科學設計，而且還應該注重設計的經濟性和合理性，確保工程整體建設質量。同時，還要做好各種管道的設計，設計工作必須全面開展，對于設計的要求也要具體明確，保證地下人防工程的質量與防護水平能夠得到有效提升。

4 結語

人防工程不同于普通地下室。普通地下室是為穩定地上建筑物或實現某種用途而建的，沒有 防護等級要求。防空地下室是根據人防工程防護要求專門設計的。應建防空地下室建設項目的審批程序。 對應建防空地下室的建設項目，未經人民防空主管部門審核批準，建設、消防等部門不能辦理相關手續。隨著城市化進程不斷推進，地下人防工程建設也逐漸被人們重視起來，其不僅能夠有效降低建筑工程的建設成本，而且還能夠在一定程度上保護人們的生命和財產安全。但是，我國當前地下人防工程建設存在諸多影響因素，導致工程建設面臨諸多問題，因此，在未來的時間里，工程建設單位必須總結實踐經驗，采取科學合理的措施將問題解決，從而保障工程建設質量，將地下人防工程的作用充分發揮出來。

參考文獻

1.孫善堂. 結構設計中高層建筑的問題及措施研究[J]. 企業導報. 2014（04）

2. 田力，李天浩. 地下框架結構遭內爆炸沖擊下的抗連續倒塌研究[J]. 建筑科學. 2015（01）