建筑結(jié)構(gòu)中的人防設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)

楊宏麗

[摘要]建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中人防設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)是其中十分重要的組成部分，對(duì)于人們的生命安全有十分重的影響，本文從實(shí)際出發(fā)分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中人防設(shè)計(jì)以及相關(guān)抗震設(shè)計(jì)的措施。

[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu) 人防設(shè)計(jì) 抗震設(shè)計(jì)

[中圖分類號(hào)] TU973+.31 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-363-1

0引言

建筑工程中抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)指的是利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安排能夠?qū)σ欢?jí)別地震對(duì)建筑的破壞進(jìn)行預(yù)防，人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)其主要目的在于保護(hù)核武器或者常規(guī)武器進(jìn)攻帶來(lái)震動(dòng)的情況下對(duì)群眾人身安全進(jìn)行保護(hù)。從本質(zhì)上來(lái)講，以上兩種建筑施工均是以震動(dòng)危害的降低為主要目的，所以不可免的具備一定部分的相似點(diǎn)，而兩者承受著不同性質(zhì)的震動(dòng)，因此在實(shí)際施工設(shè)計(jì)方法方面也存在一定程度的差異。

1人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容建筑人防結(jié)構(gòu)需在建筑工程施工之前進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)過(guò)程必須通過(guò)具體數(shù)據(jù)的分析以及濕地的勘探考察，施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)烧咧g具有明顯的聯(lián)系。合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的人防成效，無(wú)論是在和平時(shí)期還是戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，都能夠有效地保護(hù)人民群眾的人身安全與財(cái)產(chǎn)安全。就當(dāng)前工程施工的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)手段主要包括開(kāi)掘式與暗挖式兩種人防工程，其中暗挖式的人防工程包括地道式與坑道式兩種，而開(kāi)掘式的人防工程包括附建式與單建式兩種。

1.2人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

1.2.1人防工程建筑滅火器的配置

人防工程應(yīng)配置滅火器，滅火器的配置設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50140的有關(guān)規(guī)定。人防地下室滅火器設(shè)計(jì)應(yīng)按平戰(zhàn)使用場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)適用性確定類別，人防地下室屬于B、C類火災(zāi)配置場(chǎng)所，滅火器最大保護(hù)距離手提式是12m，推車式是24m。滅火器配置場(chǎng)所和設(shè)置點(diǎn)實(shí)際配置的所有滅火器的滅火級(jí)別均不得小于計(jì)算值。

1.2.2人防電站的給水管路和供油管路的設(shè)計(jì)

在人防柴油發(fā)電機(jī)房控制室和機(jī)房的防毒通道內(nèi)設(shè)置簡(jiǎn)易洗消的設(shè)施，要設(shè)取水龍頭及洗臉盆，供檢修人員再次進(jìn)入控制室時(shí)洗消。在室外的適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)置與防空地下室抗力級(jí)別相同的油管接頭井。人防工程的供油管路系統(tǒng)，一般包括口部外的油管接頭井、輸油管、貯油箱、隔油器、加壓油泵，過(guò)濾器和內(nèi)部日用油箱等。其中油管接頭井是連接外部輸油車和內(nèi)部輸油管的措施，也是供油系統(tǒng)的防爆措施。在油管接頭井內(nèi)或引入管的外墻內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)置油用防護(hù)閥，其抗力應(yīng)不小于1.0MPa。

1.2.3人防生活水箱及手搖泵的設(shè)計(jì)

人防生活水箱的洗消貯水量應(yīng)按遭受一次襲擊對(duì)人員、地面和設(shè)備表面所需洗消總量貯存。平時(shí)由城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)供水，戰(zhàn)時(shí)由內(nèi)部貯水箱供水。個(gè)別用水點(diǎn)較遠(yuǎn)，要有一定水壓要求，沖洗的壓力不宜小于0.2MPa，須在水箱出水管上設(shè)手搖泵和水泵及小型氣壓水罐聯(lián)合供水，當(dāng)人防工程設(shè)有自備電站有電源保障時(shí)可不設(shè)手搖泵。人防生活水箱必須設(shè)置在清潔區(qū)內(nèi)，水箱根據(jù)水源情況、工程類別和水量標(biāo)準(zhǔn)，按各個(gè)單元獨(dú)立設(shè)置。人防生活飲用水必須符合其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水箱可采用陶瓷內(nèi)膽鋼板或食品級(jí)不銹鋼的水箱。主要出入口防護(hù)密閉門外的排水人防出入口受污染的通道和房間在需要時(shí)應(yīng)消毒沖洗。當(dāng)遭受空襲后，室外毒劑下降到允許濃度時(shí)，為了對(duì)主要出入口的通道和房間進(jìn)行洗消沖洗，在這些部位應(yīng)設(shè)置收集洗消廢水的地漏、清掃口或集水坑，在通道的防護(hù)密閉門之外應(yīng)設(shè)置集水坑。若集水坑設(shè)在較遠(yuǎn)處，防護(hù)密閉門外的通道處應(yīng)設(shè)排水溝或地漏。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中的抗震設(shè)計(jì)

2.1建筑場(chǎng)地

在進(jìn)行建筑場(chǎng)地選擇時(shí)，需要選擇對(duì)抗震有利的平坦開(kāi)闊地段來(lái)進(jìn)行建設(shè)，而且在確保建設(shè)場(chǎng)地的土具有較好的堅(jiān)硬性及密實(shí)度，而且硬度和密實(shí)度較為均勻。避免選擇一些對(duì)抗震不利的地段上進(jìn)行建筑物的建設(shè)。因?yàn)橐恍┸浲?、液化土、山岳、陡坡、采空區(qū)及河岸邊緣等地段，其場(chǎng)地土無(wú)論在其分布、巖性及狀態(tài)上都處于不均勻狀態(tài)，不利于達(dá)到抗震的要求，對(duì)于實(shí)在無(wú)法避開(kāi)需要在這些地段上進(jìn)行建筑物施工時(shí)，則需要做好防震措施。對(duì)于一些極易發(fā)生滑坡、地陷、地裂及泥石流等抗震危險(xiǎn)地段，則不能進(jìn)行甲、乙、丙類建筑的施工，同時(shí)對(duì)于地震斷裂帶上易發(fā)生錯(cuò)位的地段也不能進(jìn)行建筑物的建設(shè)。

2.2選擇有利于抗震的建筑平面和立面布置

2.2.1建筑的體型要簡(jiǎn)單，平立面布置宜規(guī)則

當(dāng)建筑物其體型較為簡(jiǎn)單和規(guī)則時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)能夠更好地明確其受力性能，而且對(duì)于其在地震發(fā)生時(shí)的實(shí)際反應(yīng)及其內(nèi)力也能夠進(jìn)行準(zhǔn)確地分析，而且結(jié)構(gòu)內(nèi)部具體的構(gòu)造也易于處理，這樣的結(jié)構(gòu)即使在地震作用下其受到的損害也較小。而相對(duì)于體型及平面不規(guī)則的建筑物，由于立面上高低錯(cuò)落，這樣就會(huì)形成剛度和強(qiáng)度上的突變，極易使應(yīng)力或是變形集中出現(xiàn)，導(dǎo)致薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生，在地震作用下其薄弱處會(huì)首先發(fā)生變形損壞，產(chǎn)生較大的危害。

2.2.2建筑的平、立面剛度和質(zhì)量分布

力求對(duì)稱建筑的剛度和質(zhì)量分布不對(duì)稱、即使在地面平動(dòng)分量作用下也會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，從而造成比較嚴(yán)重的危害。所以，建筑或其獨(dú)立單元應(yīng)力應(yīng)求剛度、質(zhì)量的對(duì)稱，使其質(zhì)心與剛心重合或偏心很小。

2.3建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

為了保證建筑的可靠性以及其所承載的力量的分布均勻，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要盡量保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，并且也要使抗側(cè)力結(jié)構(gòu)盡量保證簡(jiǎn)單化。在選擇建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖形時(shí)，應(yīng)該選擇較為規(guī)整的圖形，因?yàn)橹挥幸?guī)則的圖形，才能使建筑在面對(duì)地怎發(fā)生時(shí)所帶來(lái)的承載力的均勻分布。對(duì)于不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)平面，應(yīng)該盡量避免，因?yàn)椴灰?guī)則的建筑平面容易造成建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)心與鋼心間的交錯(cuò)，這樣的建筑在面對(duì)地震時(shí)，容易產(chǎn)生鋼心距離較大，剛性不足，最終建筑將會(huì)面臨倒塌的危險(xiǎn)。

2.4建筑結(jié)構(gòu)材料的選取

建筑結(jié)構(gòu)材料的好壞決定著建筑在地震發(fā)生時(shí)的安全性。事實(shí)上，高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是將各個(gè)建筑構(gòu)件的延性整合起來(lái)，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)與把握，其目的就使建筑在面對(duì)地震時(shí)能夠安全穩(wěn)定。在選擇建筑鋼筋時(shí)，一定要盡量選擇那些具有較高韌性的材料。對(duì)于在垂直方向受力的鋼筋，要采用熱軋鋼筋，以HRB400級(jí)和HRB335級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于箍筋，則是以HRB335、HRB400和HPB235級(jí)熱軋鋼筋為佳。在選取建筑結(jié)構(gòu)材料過(guò)程中，一定要時(shí)時(shí)考慮材料抗震方面的性能，當(dāng)然，在建筑過(guò)程中，建筑成本、造價(jià)控制也是建筑企業(yè)必須要考慮的問(wèn)題，因此，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)材料選取的過(guò)程中，一定要找到建筑成本與抗震新性能之間的點(diǎn)，兼顧二者，以期實(shí)現(xiàn)以最少的材料獲取最佳的抗震效果。

2.5選取合適的基礎(chǔ)形式

在建筑基礎(chǔ)施工以前，需要選擇合理的基礎(chǔ)類型以提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)定性：建筑物的結(jié)構(gòu)體系類型及荷載的大小情況決定基礎(chǔ)的形式，上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載越大，則要求選擇基礎(chǔ)時(shí)具有足夠大的承載能力和剛度。不同的結(jié)構(gòu)對(duì)于地基的變形和沉降的要求不同。

2.6抗震設(shè)計(jì)的其他方面

在地震多發(fā)地區(qū)，要確定高層建筑的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，除了前面的結(jié)構(gòu)材料用量、建筑內(nèi)部空間大小、建筑樓房的適用高度等限制條件外，還要考慮以下關(guān)于抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：

（1）在抗震設(shè)防設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行多道抗震設(shè)防，避免因結(jié)構(gòu)一部分失效，而使結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)失穩(wěn)或承載能力不足的現(xiàn)象發(fā)生；

（2）在結(jié)構(gòu)體系選型設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選用承載能力高、延展性好以及充足耗能性能的結(jié)構(gòu)體系，防止地震發(fā)生時(shí)，結(jié)構(gòu)有充足的抗倒塌能力；

（3）結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度在水平和豎向方向上均勻分配，防止結(jié)構(gòu)應(yīng)力出現(xiàn)局部突變或削弱，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱部位，避免了在地震發(fā)生時(shí)，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中的現(xiàn)象。

3結(jié)語(yǔ)

根據(jù)多年的工程施工經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)理論知識(shí)，筆者認(rèn)為，抗震結(jié)構(gòu)與人防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在某些部分存在著許多共同點(diǎn)，與此同時(shí)差異性也同樣存在，因而，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需取長(zhǎng)補(bǔ)短，以此提高我國(guó)建筑物使用質(zhì)量，推動(dòng)建筑行業(yè)的快速、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王勉，杜文.談房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求[J].山西建筑，2012，25：45-46.

[2]楊秋根.建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及對(duì)策探討[J].商品與質(zhì)量，2012，S6：171.

[3]詹梅英.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震[J].科技致富向?qū)В?009，10：112-113.

[4]任常青.建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代裝飾（理論），2011，06：92.