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

卜選

摘要：世界各國(guó)對(duì)于人防工程重視程度較高，尤其是近些年，對(duì)人防工程提出了更高的要求，除了應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)災(zāi)害外，還需要防止和平時(shí)期自然災(zāi)害和突發(fā)事故的發(fā)生，保障人員生命財(cái)產(chǎn)安全。在當(dāng)前社會(huì)快速發(fā)展背景下，建筑行業(yè)獲得了空前的繁榮，大量建筑涌起，建筑規(guī)模也愈加龐大，為了能夠確保人們住房安全，提高建筑質(zhì)量，需要綜合各方面因素進(jìn)行考量，最主要的就是對(duì)建筑物的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文就此展開(kāi)了論述，以供參閱。

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

1人防工程建筑設(shè)計(jì)

1.1主體設(shè)計(jì)

建筑工程中的地下室一般分為戰(zhàn)時(shí)地下室和平時(shí)地下室兩種，地下室在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要按照平戰(zhàn)結(jié)合的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先根據(jù)功能、抗力級(jí)別、有無(wú)防化要求及需建的人防面積確定結(jié)構(gòu)體系，并劃分防護(hù)區(qū)與非防護(hù)區(qū)、染毒區(qū)與清潔區(qū)，然后在防護(hù)單元中再進(jìn)行抗爆單元?jiǎng)澐?。每個(gè)防護(hù)單元的防護(hù)設(shè)備和內(nèi)部設(shè)施應(yīng)自成系統(tǒng)，相鄰的防護(hù)單元之間的隔墻應(yīng)為鋼筋混凝土防護(hù)密閉墻，厚度應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算確定且不小于200mm。為了保證相鄰防護(hù)單元之間的相通可在隔墻的兩側(cè)各設(shè)置一道防護(hù)密閉門(mén)，兩門(mén)之間的凈距不應(yīng)小于500mm。防護(hù)單元內(nèi)相鄰的防爆單元之間應(yīng)設(shè)置抗爆隔墻，抗爆隔墻采用鋼筋混凝土隔墻時(shí)厚度不用小于200mm，采用混凝土隔墻時(shí)厚度不應(yīng)小于250mm，采用鋼板隔墻時(shí)厚度不應(yīng)小于10mm。當(dāng)抗爆隔墻上設(shè)置連通口時(shí)，應(yīng)在門(mén)洞任一側(cè)設(shè)置抗爆擋墻，抗爆擋墻材料和厚度應(yīng)與抗爆隔墻相同。另外，在清潔區(qū)和染毒區(qū)之間應(yīng)該用整體澆筑的密閉隔墻進(jìn)行隔離。人防工程的室內(nèi)凈高應(yīng)滿足戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)的使用要求，并滿足以下要求：指揮工程：房間凈高≥2.8m，內(nèi)通道凈高≥2.4m。普通人防：有人長(zhǎng)期停留的房間凈高≥2.4m，梁、管底凈高≥2.0m;主干道2、次干道凈高≥2.6m，連接通道凈高≥2.4m，拱腳凈高≥1.6m。車輛掩蔽部：梁、管底凈高≥2.2m，并大于車高0.2m。

1.2人防出入口設(shè)計(jì)

人防主體人防工程形成封閉的主體后，需要有出入口來(lái)滿足人和物資安全地出入人防內(nèi)部。每個(gè)防護(hù)單元至少具備兩個(gè)出入口，一個(gè)是室外主要出入口，能滿足戰(zhàn)前、戰(zhàn)時(shí)和戰(zhàn)后的使用，因而在戰(zhàn)前和戰(zhàn)后都不能先于人防主體受到損害;另一個(gè)是次要出入口，能滿足戰(zhàn)前使用即可，戰(zhàn)時(shí)需要封閉或封堵，戰(zhàn)后不作要求。人防室外主要出入口的設(shè)置，首先應(yīng)滿足在戰(zhàn)時(shí)不得被地面其他構(gòu)筑物損害而對(duì)口部形成堵塞的要求，所以口部應(yīng)按防倒塌棚架設(shè)計(jì)。在不影響平時(shí)使用的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用與主體脫離的獨(dú)立式出入口，當(dāng)用地確實(shí)緊張的時(shí)候，可以采用附壁式出入口，但是出入口投影范圍內(nèi)的上方不得有構(gòu)筑物。

1.3人防工程的頂板設(shè)計(jì)

建筑中人防結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑各個(gè)層面的安全性和建筑的使用功能壽命都會(huì)造成影響，因此在人防工程的頂板設(shè)計(jì)中其型式選擇需要與該人防結(jié)構(gòu)選型相互匹配，對(duì)于建筑工程而言，在地面以上的機(jī)構(gòu)中不進(jìn)行人防設(shè)計(jì)，只要其荷載和構(gòu)件尺寸的選擇正確，則一般情況下頂板設(shè)計(jì)就會(huì)滿足所需要求，因此該設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是第二層的人防工程頂板設(shè)。

2建筑抗震設(shè)計(jì)分析方法

2.1場(chǎng)地和地基的選擇

歷次震害經(jīng)驗(yàn)分析，場(chǎng)地、地基情況對(duì)建筑物的抗震影響重大。穩(wěn)定良好的場(chǎng)地地基能夠有效地減輕地震災(zāi)害，復(fù)雜多變的場(chǎng)地地形會(huì)加重地震災(zāi)害。因此，建筑場(chǎng)地地質(zhì)情況的研究分析，對(duì)于建筑抗震分析顯得尤為重要。地震災(zāi)害分析表明，地形平坦、堅(jiān)硬均勻的建筑場(chǎng)地對(duì)于建筑抗震極為有利;相反，山地地形、軟弱土、易液化場(chǎng)地土、地質(zhì)斷層帶等場(chǎng)地地基對(duì)建筑抗震極其不利。優(yōu)先選擇有利的抗震場(chǎng)地、避開(kāi)抗震不利場(chǎng)地，對(duì)于建筑抗震設(shè)計(jì)格外重要。因此，建筑選址前的場(chǎng)地初步地質(zhì)勘查及場(chǎng)地地震災(zāi)害評(píng)價(jià)更加重要。

2.2選擇有利于抗震的建筑平面和立面布置

建筑設(shè)計(jì)及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，盡量使結(jié)構(gòu)剛度中心與質(zhì)量中心相一致，并應(yīng)具有良好的整體性，以利于減輕結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)及應(yīng)力集中現(xiàn)象。建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度宜變化均勻，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸遞減，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變產(chǎn)生薄弱層，造成應(yīng)力集中。按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整，并對(duì)薄弱部位采取有效的抗震措施。對(duì)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，可按實(shí)際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫，形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差情況，留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全分開(kāi)。

2.3建筑結(jié)構(gòu)抗震材料的選擇

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于建筑材料的選擇非常重要，建筑材料是主要的承重原料，并且材料的性能會(huì)對(duì)抗震性能產(chǎn)生極大的影響，所以為了對(duì)建筑的整體抗震性和穩(wěn)定性進(jìn)行保證，就需要在材料的選擇過(guò)程之中，與本地的地震史進(jìn)行有效的考察，來(lái)選擇合適的抗震材料。從抗震的角度進(jìn)行考慮，在抗震材料的選擇時(shí)，應(yīng)該使用輕質(zhì)并且高強(qiáng)的材料，而且構(gòu)件之間應(yīng)該具有良好的連接，才能夠?qū)Σ牧系男阅苓M(jìn)行充分的發(fā)揮。以此，鋼結(jié)構(gòu)是對(duì)于抗震材料的選擇較為優(yōu)秀的，在多次的地震災(zāi)害之中，鋼材料表明了自身的良好抗震性能，但是鋼材的造價(jià)較高，并且還具有較高的維護(hù)費(fèi)用。在目前的鋼筋混凝土使用之中，鋼筋混凝土具有良好的整體性并且價(jià)格較為低廉，經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)可以具有一定的延伸性，所以在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，可以采用鋼筋混凝土的科學(xué)使用來(lái)增強(qiáng)建筑的抗震性能。

3結(jié)束語(yǔ)

總之，目前社會(huì)越來(lái)越重視人防結(jié)構(gòu)和抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，尤其是在遭受到兩次重大地震和如今國(guó)際局勢(shì)的影響之下，用戶對(duì)二者施工的質(zhì)量要求也相對(duì)提高。人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在某些方面存在共同點(diǎn)，同時(shí)也存在差異，設(shè)計(jì)人員可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，需要更多從業(yè)者對(duì)這兩方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的分析總結(jié)，以便提高建筑物的使用質(zhì)量，滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨蟆?/p>

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：安徽省人防建筑設(shè)計(jì)研究院）