分析建筑人防設計及抗震設計的具體措施

丁順利

河南方創民防建筑設計有限公司（450000）

分析建筑人防設計及抗震設計的具體措施

丁順利

河南方創民防建筑設計有限公司（450000）

近年來，地震災害頻發，對我國人民的生命財產安全造成了損害，嚴重影響了我國經濟發展的進程。因此，在現代建筑結構設計中，應更加重視人防設計和抗震設計，為我國人民的生命財產安全提供有力保障。

建筑結構；人防設計；抗震設計；具體措施

建筑工程中，抗震結構設計是指通過科學、合理的結構設計安排來達到有效預防一定級別地震對建筑破壞的建筑結構設計。人防結構設計，旨在有效預防核武器或常規武器造成的震動對廣大人民群眾的危害。就本質而言，兩種建筑結構設計的根本目的相同，均是為有效降低震動危害，因此，人防設計和抗震設計具有一定相似之處，但兩種建筑結構設計針對的震動性質不同，因此，在實際施工設計中，也存在一定的差異。

1 建筑結構設計的人防設計

1.1 人防設計具體內容

建筑工程施工前就要完成建筑人防結構的系統科學設計。設計過程中，必須以實地勘探考察所獲得的具體數據為參照，以保證設計的合理性和科學性，并為建筑施工質量提供有力保障。科學合理的建筑結構設計可獲得相對應的人防成效，不管是處于和平時期還是處于戰爭時期，均能夠實現對廣大人民群眾生命財產安全的有力保護。就當前我國工程施工的建設經驗而言，在進行建筑人防結構設計時，主要設計手段包括開掘式和暗挖式兩種，其中開掘式人防工程又可分為附建式和單建式兩種，暗挖式人防工程又可分為地道式和坑道式兩種。

1.2 人防設計的具體措施

在進行建筑人防結構設計時，為達到平時使用功能和戰時使用功能的有機結合，必須對人防工程的防護原理以及戰時使用功能原理均有深入的認識，并了解人防結構設計中各細節部位的作用。

1）建筑人防結構主體設計

人防結構主體即為人防的圍護機構，也是整個人防結構設計中的最重要部分。建筑人防主體設計必須滿足人們戰時躲避武器傷害、戰后快速回復建設發展的實際需求。人防主體主要包括人防頂板、外墻、人防底板、臨空墻等。人防主體各部位對武器抵抗力不同，設計時對各部位要求也不同。作為人防主體最薄弱部分，人防頂板厚度需在250 mm以上，以有效抵抗來自上部的巨大沖擊波。同時人防頂板不可穿越任何無關孔洞，并用防水混凝土澆筑，防止化學武器的毒素和細菌滲透，威脅人們的生命安全。人防工程中，墻體和柱子對人防頂板的支撐力也會對人防等級產生決定性作用。一般情況下，5級人防工程多以剪力墻支撐人防頂板，6級人防工程多以柱子支撐人防頂板[1]。

2）建筑人防結構單元設計

當人防主體過大時,在進行人防結構設施時，就需要將大的主體分為多個獨立單元。設計時，保證每個防護單元的內部循環系統均可獨立運行，這樣，在其中某一個防護單元遭受破壞后，其他單元仍可良好運轉。同一單元內部，為防止彈藥爆炸后產生的彈片等對人造成傷害，需各自設置抗爆單元，每個單元面積控制在500 m2以內。當人防主體上部建筑在10層及10層以上時，或其上部建筑仍舊為人防主體時,不可在主體內劃分防護單元和抗爆單元，因為有樓層掩護，可不考慮炸彈破壞。人防工程中必須配置有符合國家現行標準《建筑滅火器配置設計規范》的滅火器，以使用場所的危險等級來確定人防地下室滅火器設計類別。人防地下室屬B、C類火災配置場所，若為手提式滅火器，最大保護距離應為12 m。若為推車式滅火器，最大保護距離應為24 m。確保人防工程中所配置滅火器的滅火級別均高于計算值，以保證在出現相應險情時，能夠達到理想的滅火效果，保證人防工程的安全。

3）建筑人防結構出入口設計

在完成人防主體的設計后，人防工程形成一個封閉主體，需要設計相應的出入口來保證人和物資的安全出入。在進行防護單元設計時，必須保證每個防護單元均具備兩個出入口。一為室外主要出入口，保證其在戰前、戰時、戰后均可滿足人們的使用需求，因此，必然要保證其不能在人防主體受到毀滅性破壞之前損壞；一為次要出入口，只需滿足戰前使用需求，戰時封閉，戰后不做要求。作為整個封閉人防主體上的縫隙，人防出入口為人防工程的薄弱環節。要求戰時主出入口不可受到地面其他建筑的損害，保證即使地面建筑物倒塌也不會封堵出入口。因此，在進行主出入口設計時，需采用防倒塌棚架設計，若用地緊張，則可采用附壁式出入口。附壁式出入口要保證出入口投影范圍內上方不得有構筑物，以防止戰時構筑物坍塌堵人防工程出入口，導致嚴重后果。

2 建筑結構設計中的抗震設計

2.1 場地和地基的選擇

高層建筑抗震能力的重要影響因素之一即為建筑場地和地基。在抗震設計中，建筑場地和地基也是設計的基礎所在。選擇建筑場地和地基時，應事先了解當地的地震活動情況，并預先進行地質勘查，以確保搜集到足夠的、可靠的資料，在此基礎上對相應場地進行綜合分析評價，對當地的抗震設計等級進行相應評估。盡量規避對抗震設計不利的場地，若受震無法規避，則采取針對性的措施予以處理。如在為高層建筑選擇地基時，盡量選擇巖石或其他高密度基土，以促進建筑地基抗震能力的有效提高，減小地震對建筑的破壞。建設時，若相應地基達不到抗震要求，應預先對地基進行改造和加固，使之達到相應的抗震標準。

2.2 隔震和消能減震設計

為滿足高層建筑的隔震、消能減震需求，在選擇場地和地基時，盡量選擇高密度地基，以在地震發生時，有效減輕地震產生能量對建筑的破壞，減少共振發生。不同建筑對隔振系數要求也不同，因此在進行建筑抗震結構設計時，必須以實際情況為參照進行隔震支座的選擇，同時注意風力會給建筑帶來的影響。在建筑構件選擇上，為達到相應的抗震、消能需求，則應盡量選擇延展性好的材料，以有效降低地震對建筑的破壞。

2.3 抗側力體形的優化

一般構造的高樓，采用剛性結構更好。剛性結構高樓在地震發生時，其主體結構受破壞更小，且不易發生變形，建筑結構中的隔墻、圍護墻也會受到有效保護，破壞減輕。增加結構的超靜定次數，以相應提高地震發生時塑性鉸的出現頻次，有效消耗更多的地震能量，避免建筑主體受到過大沖擊而倒塌。同時改善建筑結構的屈服機制，使地震對建筑結構的破壞能夠按照整體屈服機制進行，而不是樓層屈服機制。在進行建筑結構設計時，還需遵循以下原則：強節弱桿、強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉。進行構件選擇時，選擇中軸力小的水平桿件，使之能夠在地震發生時發生彎曲,有效消耗地震能量，減輕地震對建筑結構的破壞[2]。

3 結語

當前，我國經濟水平和物質生活水平均得到大幅度提高，加之地震災害頻發，國際形勢不容樂觀，人們也越來越重視建筑人防結構設計和抗震結構設計的設計質量和施工質量。為充分滿足大眾需求，有效保證廣大人民的生命財產安全，在建筑結構設計中，設計人員也需充分重視建筑的人防結構設計和抗震設計，積極主動的吸取實踐經驗，不斷提高設計水平，以有效促進建筑物施工質量和使用質量的雙重提升,滿足當前人們對建筑質量的需求。

[1]楊宏麗.建筑結構中的人防設計與抗震設計[J].地球,2015, (3)：363-363,367.

[2]肖芳潤.淺析建筑結構中的人防設計與抗震設計[J].江西建材,2014,(13)：21-21.