对某高层人防地下室结构设计进行探讨

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1、对某高层人防地下室结构设计进行探讨　　摘要：文章主要针对甲类五、六级防空地下室结构设计中的一些问题进行分析探讨，提出了自己的观点和解决问题的方法　　关键词：人防工程；荷载效应；平战兼顾　　某集团有限公司科技综合楼是1栋19层的框架一剪力墙结构的高层办公建筑。建筑面积38508m2，建筑高度，抗展设防烈度为6度，地震分组为第二组，本工程的抗震设防类别为重点设防类。框架抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为三级。地下室面积9470m2时，其中含人防面积4735m2，分两个人防掩蔽单元，层高，桩基采用钻孔灌注桩，人防设于地

2、下二层，地下一层为设备用房层。　　人防即人民防空.人民防空的任务是根据国防的需要，动员和组织群众采取防护措施，防范和减轻空袭危害。除采取人员疏散的措施之外，也是战时防空的最重要措施之一。防空地下室结构设计的主要内容包含两方面：一是主体结构设计，包括顶板、外侧墙、底板等其它构件的结构设计，二是孔口防护设计，包括出人口的防护和消波系统，其中出人口的防护包含防密闭门的选用、门框墙、临空墙的设计、出人口通道的设计等几个方面，而消波系统则包含爆破活门的选用和扩散室的设计，那么，这些内容的结构设计与一般的结构设计有何不同呢

3、？　　第一、结构设计的可靠安全度水准可以降低；第二、考虑结构的动力响应，在快速加载的情况下，这时材料力学性能发生比较明显的变化，主要表现为强度提高，这对结构工作起到有利作用，例如钢材强度可提高一倍，对砼强度可提高倍，这是在设计中考虑材料强度综合调整系数来完成的，第三、重视构造要求，人防设计的许多构造要求是与一般的建筑设计不同的，故仅仅只考虑受力计算，不考虑构造措施是不合理的。　　根据以上所述的结构设计的特点，我们可以确定防空地下室结构设计的一般原则，①平战结合，取控制条件，在民用建筑的人防地下室的结构设计中，一

4、般只涉及5级或6级人防设计，结构的顶板、侧板基本上都由战时控制，而底板则因地质条件和基础型式的不同而不同；②只进行强度的验算，由于在核爆动荷载作用下，结构构件变形极限已用允许延性的控制，且在确定各种构件允许延性比时，已考虑了对变形的限制，因而在防空地下室结构设计中，不必再单独对结构构件的变形与裂缝开展进行验算；③只考虑一次核袭击；　　当核武器在空中爆炸冲击波传播到地表时，形成反射冲击波，因反射波是在被人射波压密和加热过的空气中传播，且压力又高，所以反射波的传播速度要比入射波快，当反射波波阵面终于赶上人射波波阵面

5、后，则汇合成为一单一的冲击波，即合成波，合成波波阵面靠近地面部分是垂直于地面的，即合成是水平方向传播的，对抗力等级较低的防空地下室来说，所受的冲击波即为这种合成波。防空地下室的顶板一般就直接承受地面冲击波的超压和负压作用，而对于侧壁和底板，因空气冲作用于地表，压近土体并使其产生运动上层土体受压后连续向下传递压力，这种土体的压缩状态由上向下逐层传播过程称为土中压缩波的传播，当遇到侧壁或底板的阻挡后，则会产生超压、动压和负压作用，这就是侧壁和底板需考虑的问题。　　本工程人防地下室防护等级为6级，采用全埋式现浇钢筋混

6、凝土人防地下室，各部位等静荷载取值分别为：　　顶板　　地下一层外墙为350厚钢筋砼挡土墙，故应计人上部建筑物对地面空气冲击波超压作用的影响，等效静荷载标准值q=55KN/m2。　　侧墙　　上部建筑物为抗震设防的框架一剪力墙结构，故应放人上部建筑物对地面空气冲击波超压值的影响，根据本工程地质条件，人防地下室侧壁范围内分别有非饱和土及饱和土，取其加权平均值，并考虑周围基坑支护的阻隔作用，故地下室侧壁等效静载荷标准值q=45KN/m2。　　底板　　本工程采用桩基础，当核爆荷载q作用于顶板时，荷载随板、梁、柱传至桩上，

7、因人防设计时不考虑地基承载力和地基变形，由q产生的荷载由桩承受，上部荷载不经底板传递；地下室底板的等效静荷载值25KN/m2，且应考虑水浮力对底板的荷载效应。底板的强度验算应以q等效静荷载与常年地下水浮力组合值进行设计，在这点上笔者认为：有别于筏板基础或箱基础底板。　　门框墙　　所受荷载由两部分组成，一是直接作用在墙上的荷载qe=200KN/m2，；二是由门扇传来的等效静载标准值，分别按门扇的型号、大小计算确定。　　临空墙　　依工程实际情况和规范表取其等效静荷载标准值为110KN/m2。　　隔墙　　隔墙分两种，

8、一是相邻防护单元间隔墙的设计压力值为50KN/m2；二是6级人防地下室与普通地下室相邻间的隔墙，其普通地下室一侧的设计压力选用值为90KN/m2。　　其它各种防护密闭门、防爆波活门、扩散室的设计压力均由规范中有关规定选用，当所有构件的等效静荷值确定后，即可进行结构计算。　　作用在防空地下室结构上的荷载，应包括核爆动荷载、上部建筑物自重、土压力、水压力及防空地下室的自重等，规范中对防空地