人防工程附建式防空地下室结构设计探讨

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1、人防工程附建式防空地下室结构设计探讨　　摘要：针对某防空地下室工程设计中的一些问题，从人防荷载和平时荷栽的组合、不同情况各部位人防荷载的取值，计算原理、构造要求以及转换措施等方面介绍了附建式防空地下室结构的设计特点以及和平时结构设计的一些区别，以及在人防规范使用过程中应注意的问题，以供大家共同探讨。　　关键词：防空地下室；战时职能；荷载组合；结构设计；转换措施　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：　　　　防空地下室是人防工程的重要组成部分，地下室工程的大量修建是战时防空、保障人民生命安全的重要措施。某花园防空地下室为甲类防空地下室，地下

2、两层均为人防地下室，分为上下两个单元，人防建筑面积为３６００平方米，战时为二等人员掩蔽所，平时为汽车库和设备用房，设计时必须满足其战时对核武器、常规武器和生化武器的各项防护要求，防空地下室设计中均不考虑核武器和常规武器的直接命中。防空地下室作为人防工程的一类，它的显著特点除了在设计中要达到规定的抗力级别外，还必须满足战时密闭性的要求。这就要求设计人员必须按人防主管部门审批的抗力级别设计，并严格按《人民防空地下室设计规范》的各项要求进行设计。　　１人防结构设计的特点及原则　　１．１防空地下室结构设计的特点　　１．１．１设计目标可靠指标可适当

3、降低一般的工业与民用建筑在使用时的静荷载，是其永久作用的主要荷载，一旦造成破坏，造成的后果非常严重，因此要求在民用工程设计中对结构构件承载能力极限状态的可靠指标要求很高，而对人防工程而言，由于炮航弹的冲击　　爆炸荷载或核爆炸冲击波荷载作用时间很短，而且是只分别考虑一次瞬时作用，所以可以允许防空地下室防护结构有相对较低一些的安全度，承载能力极限状态的可靠指标要低很多。　　１．１．２结构可采用按弹塑性体系设计　　静荷载作用下的钢筋混凝土构件，如果构件的变形进入了塑性阶段，此时构件就会在静载的持续作用下因失去承载能力而破坏，而防空地下室的人防荷

4、载是动荷载，具有瞬息和短暂作用的性质，并随时间而衰减，因此即使结构构件进入了塑性屈服状态，只要动荷载作用引起的构件最大变形不超过结构破坏的极限变形，在荷载作用消失以后，构件作有阻尼的自由振动，其振动变形将因阻尼的影响而不断衰减，最后恢复到一定的静止平衡状态，此时虽然会出现残余变形，但对防空地下室而言仍能达到承载能力和密闭性的要求。　　１．１．３设计采用的材料强度值要提高　　人防结构承受的是瞬间作用的动荷载，在快速加载时，由于材料达到破坏的变形来不及展开，加载的数值已经达到最大并开始卸载，反映在材料试验加载的数值上，就表现为材料的强度的提高

5、，对于地基的承载力，人防动荷载作用时，其承载力也是要提高的，能提高几倍到十几倍，甚至更高。　　１．２防空地下室结构设计的原则　　防空地下室防核武器抗力级别可分为五个抗力等级：４级、４Ｂ级、５级、６级和６Ｂ级。防常规武器抗力级别可分为二个抗力等级：５级和６级，按照人防工程“长期准备、重点建设、平战结合”的建设方针，必须使结构设计做到安全可靠。设计荷载应全面考虑动荷载以及土体作用力、水压力、结构自重静荷载。防护结构设计时只考虑武器的一次袭击作用，防空地下室结构在武器爆炸动荷载作用下，应验算基础本身的强度，可不验算地基承载力与地基变形，基础平面

6、尺寸根据平时荷载组合作用计算确定，在武器爆炸动荷载作用下可不进行验算，多层或高层地面建筑的防空地下室，防空地下室是整个建筑结构体系的一部分，其结构设计要同时满足平时荷载效应组合和战时荷载效应组合的要求，并应取其中控制条件作为防空地下室结构设计的依据。　　２防空地下室人防结构工程设计内容与方法　　２．１防空地下室底板及基础设计　　２．１．１地下室底板人防荷载的确定　　以安顺江山花园防空地下室工程为例，由于是两层地下室，地下二层底标高为－９．８００，常年地下水稳定水位为－７．８００，基础形式采用人工挖孔桩和独立柱基，根据《人民防空地下室设计规

7、范》不考虑常规武器的作用，所以应按核武器作用下的等效荷载计算，取人防底板荷载为２５ＫＮ／ｍ２，由于本工程基础不是采用箱基和筏基，底板荷载组合中应计入水浮力，且设计水头应为２米，在此项荷载组合中，人防荷载为等效静荷载，分项系数为１．０，水浮力为对整体结构是不利的，分项系数应为１．２，荷载计算确定后，按倒楼盖进行计算基础梁及底板，基础的截面则由平时荷载的组合确定。　　２．１．２地下室底板的特殊情况在我们西南地区，经常能碰到地下室没开挖多深就见全岩了，且地下水水位较深，此时常采用独立柱基，以中风化岩石为持力层，底板也完全座落在岩石上，此时可以不

8、考虑人防底板荷载，也不用考虑２００ｍｍ的构造厚度，完全由平时荷载控制。另一种情况是基础形式为端承桩，底板下土的类型为非饱和土，也可以不考虑人防底板荷载的作用，底板完全由平时荷载控制，按平时做法