高層建筑的人防工程結構設計策略研究

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引言

現階段我國在高層建筑的建設過程中，我國政府對高層建筑中的人防工程結構提出了較高的要求，這主要源于高層建筑中的人防工程是國家經濟建設中的重要組成部分，人防工程不但可以在平時滿足人們的正常需求使用，同時還可以在戰爭時期保護人們的生命財產安全。因此隨著我國不斷的發展壯大，我國的人防部門對，高層建筑中的人防工程結構設計提出了較高的要求，從而來提高高層建筑人防工程的使用壽命和使用功能。

一、高層建筑人防工程的基本概述及設計原理

（一）高層建筑的人防工程基本概述

當前我國高層建筑在人防建筑過程中主要分為以下4種形式，坑道式建設、單體式建設、地道式建設和附建式。

目前在我國高層建筑的人防工程建設過程中附建式的應用最為廣泛，最主要由于這種人防工程建設方法在地下的工程施工工藝較為簡便，同時還具有耗資較少、節約土地資源等一系列優點，所以在我國高層建筑人防工程的應用中附建式較為廣泛。附建式人防工程在建設中主要以高層建筑物結構為基礎，然后以高層建筑的地下空間結構作為人防工程建設空間，在日常使用過程中，人們可以將人防工程作為地下儲藏室或者是地下車庫用來使用，如果一旦發生戰爭，那么就可以將人防工程應用于臨時戰爭避難所。所以在人防工程的設計建造過程中，設計師們需要充分的考慮高層建筑物在戰爭環境下的使用過程，尤其是需要考慮核彈爆炸對高層建筑物的人防工程帶來的影響。所以要使人防工程具備一定的沖擊波抵抗能力，要確保人防工程在爆炸南寧時，可以有效的保護居民們的生命財產安全。

（二）高層建筑的人防工程設計原理

高層建筑物的人防工程建設過程中的目的是為了預防未來戰爭過程中的空襲，因此人防工程的開發方式可以分為明挖和暗挖，然后可以根據人防工程的不同功能組織來劃分為指揮工程、防控專業工程、醫療救助工程和基礎設施，配套工程。當前人防工程中單建式主要是指人防工程在建設中除口部建筑物外，人防工程主體上方無建筑物；附建式人防工程主要是指主體雙方有建筑物的人防工程，并且這種人防工程在建設過程中還需要考慮防空地下室的設計結構，要確保暴露在空氣中的防空地下室結構構建可以抵御炸彈產生的空氣沖擊波，確保埋入土中的防空地下室圍護結構可以抵御炸彈帶來的土體壓縮波。

二、高層建筑的人防工程結構設計內容

（一）高層建筑人防工程中的基礎設計

在人防工程的建設過程中，施工方要確保人防工程結構的安全性，因此需要在設計過程中對人防工程在核彈爆炸動荷載作用下的結構承載力進行大致的估算。在荷載力的估算過程中，由于爆炸所引起的沖擊波時間較短，所以可以對人防工程的地基承載力、地基變形度、地基裂縫等相應因素不必考慮進行驗算。人防工程一般所具有的等效靜荷載能力較大，但是并不能在基礎設計過程中，將這一條件作為設計中的控制條件，而是應該根據人防工程使用過程中最不利的情況作為人防工程荷載力設計過程中的主要控制依據。

人防工程在和平時期進行設計驗算的過程中，需要將恒載壓力和活載壓力這兩者分別與規定范圍內的相應分項系數進行相乘；任何工程在戰爭時期進行設計驗算的過程中，還是要考慮到核彈爆炸所帶來的等效靜荷載力和恒壓載力，對于人防工程所承受的活載壓力則不必進行驗算，同時在核爆荷載的驗算過程中也不需要與相應的分項系數進行相乘。又由于高層建筑物的樓層數量較多，所以高層建筑的結構自重較大、活載層數較多，所以在驗算過程中可以根據平時的受力情況進行對比分析。

在對高層建筑周邊的裙房進行施工的過程中，施工方可以根據實際情況采用筏板作為高層建筑人防工程結構的基礎，但是如果過多的使用筏板作為人防工程的結構基礎，那么就會導致人防工程施工過程中的化工產品成本增加，同時還會在一定的程度上影響高層建筑物的穩定性。因此施工方需要在人防工程的建設過程中盡量的減少人防工程的結構層數，同時采用獨立式的建筑施工方法進行人防工程的施工，此外在獨立式施工的過程中，施工方還需要在人防工程的基礎結構位置中鋪設防水層，這樣不僅可以提高高層建筑的結構穩定性，還可以起到節能環保的作用。

（二）高層建筑人防工程中的頂板設計

高層建筑物中人防工程的頂板設計可以說是決定著高層建筑物各層結構的安全性和建筑物的整體使用功能。因此在人防工程的頂板設計過程中需要將上部結構的形式與建筑物結構相匹配，同時還需要對人防工程中的第二層人防頂板設計進行研究。這就需要在人防工程頂板設計中應用基本算法，來計算人防工程在瞬時加載的過程中，人防工程的頂板材料強度是否得到了提高，這樣就可以根據人防工程建筑頂板設計過程中的鋼材種類來調整人防工程的荷載系數，根據人防工程或根據頂板設計中使用的混凝土強度等級和砌體過程中使用的不同材料來進行人防工程的荷載系數調整。通常在計算的過程中，施工方需要根據人防工程頂板中的連梁剛度減去系數的取值，對人防工程負2層的頂梁和頂板的荷載壓力進行計算，這樣才可以更為準確的計算出人防工程中頂板結構的受力情況。

三、結束語

高層建筑物中所使用的人防工程建設質量的好壞可以說直接決定著高層建筑物質量的好壞和人們的生命財產安全，因此現階段需要加強對高層建筑物中人防工程中的結構設計，來提高人防工程的質量。