浅谈人防工程抗震设计.pdf

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1、2014年4月建材与装饰规划与设计浅谈人防工程抗震设计欧泽霖（佛山市顺德建筑设计院有限公司）摘要：随着我国社会经济的快速发展，城市内的地下建筑物的规模正在不断扩大，其与人防工程的联系也越来越紧密。当前，我国城市内大量地下建筑物设计都是遵循“平战结合”的原则，平时充作地下室、地下车库，战时则有防空袭、防生化武器、防核等作用，具有重要的战备意义。同时，由于我国大部分城市处于地震频发区，因此，在进行人防工程施工时，其抗震设计具有重要意义。本文主要介绍了人防工程抗震设计的重要性，及其抗震分析、设计方法。关键词：人防工程；抗震

2、分析；抗震设计中图分类号：TU973+.31文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）15-0001-02引言的计算：近些年，我国城市建设处于快速发展阶段，地下铁道、地下电F=子Q=KQgc站、地下人防工程的规模不断扩大，地下空间的安全性和可靠性式中：Q———结构物的重量；也越来越成为社会焦点问题。地下结构尤其是地下人防工程，其子———作用于结构的地震加速度；一旦遭遇地震，就会对人民防空和国家政治稳定产生重大影响。g———重力加速度；因此，将抗震设计理念贯穿于人防工程、地下结构的设计中十分K———地面运动

3、加速度峰值与重力加速度g的比值，c必要。即地震系数。1人防工程抗震研究的意义当前，拟静力法不足之处主要是忽略了土层和人防结构相互人防工程的建设原则为“长期坚持、平战结合、全面规划、重作用力以及各自面临地震力的振动特征，多被用于刚度特大、变点建设”，这就要求人防工程设计兼顾平时和战时的使用需求，形甚小的地下结构的抗震计算。保证其安全性、可靠性。当前，我国人防工程设计规范中，只涵盖2.2反应位移法了动荷载和结构自重、土（岩）体压力、水压力等静荷载，而没有反应位移法的基本思想即为结构所在位置土介质的地震变涉及到地震荷载。但

4、是，实际上我国特大城市中的7成都处于喻位决定地下结构的地震响应，其计算公式可以简化为：度或喻度以上的地区，例如：北京、天津、西安等。因此，随着人防蓘蓡K=蓘蓡U=蓘蓡Ks蓘蓡ug工程建设规模的日益扩大，其抗震能力及其安全性评价已成为亟待解决的重要问题。下文对进行人防工程抗震研究的原因作式中的矩阵[K]包括地下结构的刚度[Kt]和地基抗力[Ks]。本方了具体分析：法的关键式确定地震变位[Ug]和抗力系数[Ks]，通常将[Ks]取位对角阵，则[Ks]相应于文克尔弹簧常数。（1）长期以来，人们普遍认为地下结构包括人防工程的

5、抗震性能好，地震时较为安全。但是，根据资料显示，全球范围内的多2.3动力的有限元法次强烈地震，都对地下结构产生了明显破坏。该方法主要是对结构与周围有限区域内的土体的波动方程（2）人防工程主要采用的是框架结构或是无梁楼盖结构，导同时进行离散，采用达朗贝尔原理得出体系的动力平衡方程为：蓘蓡嗓瑟··蓘蓡·蓘蓡致其抗水平地层运动的能力较弱，这表明了人防地下结构处于MU+C嗓瑟U+K嗓瑟U=嗓瑟P地震时的易损性。式中：蓘蓡M、蓘蓡C、蓘蓡K———分别是质量矩阵、阻尼矩阵、刚度（3）我国国土面积十分辽阔，这就导致了各地地质情况差

6、异矩阵；较大，同样的地震，处于不同的场地，就会造成截然不同的破坏。嗓瑟···U、嗓瑟U、嗓瑟U———分别为加速度、速度、位移向量；例如：我国的东南部，由于土壤多为软弱地基，地下水位也较高，嗓瑟P———是荷载向量。这就使得人防地下结构更容易受到地震的威胁。动力的有限元法的应用十分广泛，其能够有效地处理材料的综上所述，对人防工程进行抗震研究具有重要意义，其关系非线形、介质的各向异性和各种不同的边界条件等复杂问题。但到人民生命和国家财产的安全，具有一定的战备效益、社会效益是，因为地下结构的地震反应问题属于半无限域内的波动问

7、题，和经济效益。所以有限元法的应用还是存在误差。为了降低误差，可以将近轴2人防工程抗震分析的方法边界、阻尼边界、透射边界、迭加边界等人工边界，与有限元结2.1拟静力法合，从而取得较为理想的效果。该方法最早是由日本大房森吉于1899年提出。其假设结构2.4动力边界单元法物各个部分与地震动有相同的振动，此时，结构物上只作用着地该方法主要是通过基本解将支配物理现象的域内微分方程··变换为边界上的积分方程，其后在边界上离散化数值求解。面运动加速度啄乘以结构物质量M所产生的惯性力，将此惯性g力看作静力作用，并与结构物作抗震计算

8、。下面为地震惯性力F边界单元法被广泛应用于地下结构的三维地震反应分析，其·1·规划与设计建材与装饰2014年4月优势在于将基本求解过程的维数降低了一阶，明显减少了单元表1地下汽车库防护单元表网格划分的数量，适用于无限域的问题的处理。防护平时总建筑面人防建筑人防使用掩蔽面掩蔽非人防面战时用途单元用途积（m2）面积（m2）面积（m2）积（m2）人数