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人防结构设计范文1
人防结构设计主要是为了建筑结构能够承受常规武器或核武器爆炸动荷载的作用，其基本要求也是基于一般抗震设防的要求，在具体的设计过程中应特别强调设计结构能够最大可能地承受常规武器或核武器爆炸所引起的震动荷载。因此，可以说人防结构设计与抗震结构设计二者之间既有相同之处也存在一些不同点。
一、建筑工程人防结构设计与抗震结构设计的内容
1.1 建设工程人防结构设计
人防结构设计是人防建设工程的一项关键环节，应该说是人防建设工程不可缺少的建设过程之一。人防建筑工程的结构设计质量的好与坏与拟建人防建筑工程项目的社会经济效益和战争备防效益有着直接的联系，并能够起到决定性的作用。设计时建筑工程的基础，若要保证人防建设工程的质量，首要任务就是要保证人防结构设计的质量。人防工程是一种要求比较高的特殊防护地下建筑类型，通常按照建筑的形式可以分为掘开式人防工程和暗挖式人防工程两种，其中掘开式人防工程又包括单建式人防工程和附建式人防工程，而暗挖式人防工程则包括坑道式和地道式两种。
1.2 建设工程抗震结构设计
一般的建筑工程结构都必须要求在规定的设计使用寿命期限内要保证建筑结构具有足够的耐久性和可靠性，即建筑工程结构在设计使用期限内且在规定的使用条件下完成预期功能使用的概率。由此看出，建筑结构的耐久性和可靠性是对结构的定量分析与描述。
建设工程抗震结构设计除了要满足结构使用耐久性和可靠性以外还需要满足必需地安全性和适用性等质量安全方面的性能指标。安全性指标是指建筑工程结构在正常地设计、施工和使用条件之下，能够承受在施工与使用情况下出现的各种荷载或变形，特殊情况下发生的偶然荷载或突发事件要保证在发生事件前后结构的稳定性能不变。而适应性指标主要是指在建筑结构正常使用的情况下能够在规定使用期限内其结构不产生变形、裂缝和振动等。
二、建筑工程人防结构设计与抗震结构设计的对比分析
2.1 设计原则的对比
建筑工程人防结构设计原则与抗震结构设计原则相同，二者的结构设计都要尽可能地要求高延性，尽量避免设计建筑工程结构的脆性破坏，人防结构设计与抗震结构设计对于拟建建筑工程钢筋混凝土结构构件通常都具有“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等基本设计原则。同时，二者还遵循建筑工程内部结构构件之间的相互协调、协同工作的原则，尽量较少在结构构件设计与施工当中出现薄弱环节或部位。人防结构设计还需考虑结构构件各个部位能够正常地工作，杜绝出现存在薄弱环节或部位导致工程结构整体抵抗应力作用不足等情况，而工程抗震结构设计同样着重强调于此点，以防止因为发生偶然荷载或突发事件造成大震结构薄弱环节或部位的倒塌，这一点与工程力学上所讲的应力集中现象类似。由于建筑结构构件如果具有较大的延性，可利用吸收结构内部动能和抵抗结构外部动荷载。因此，对于工程结构设计提高延性极具可实施性，人防结构设计与抗震结构设计对如何提高延性的构造措施主要是通过利用以上原则展开的，如可以充分地利用结构受弯构件或大偏心受压构件的变形吸收动荷载的能量，通过缓冲作用减轻各个构件支座截面的抗剪负担和受力柱的抗压负担，以确保建筑结构在完全曲屈服前不再出现另外的剪切力破坏，在屈服后还具有足够的延性以保证构件形成最终的塑性破坏，从而达到提高建筑结构整体承载力的目的。
2.2 设计方法的对比
人防结构设计的方法主要是依据动力分析原理，一般是采取等效静荷载的办法展开设计分析工作。由于建筑抗震结构设计是基于拟建工程结构在施工或使用的条件下的设计过程，建筑结构构件在各种动荷载的综合作用下，结构构件振型与相应静荷载作用下挠曲线非常相似，而且在动荷载的作用下建筑结构构件的破坏规律与相应的静荷载作用下的破坏规律也相似，因此在动力分析过程中，可以通过将建筑结构构件进一步简化为一种单自由度体系，查表可得相应的动力系数，以动力系数与动荷载峰值相乘得到等效静荷载。这样一来，建筑结构构件相当于在等效静荷载的作用下，而其各项内力就是在各种动荷载作用下的内力最大值。同时，为能够满足结构构件抗力的要求，应用等效静荷载分析法时，建筑结构材料参数还应加入材料强度综合调整系数予以调整修正，最后通过建筑结构构件在综合动荷载作用下的变形极限允许延性比加以控制，按照允许延性比进行弹塑性能的验算得到最终的设计结果。
抗震结构设计的方法通常是以“三水准、二阶段”为最基本的设计准则，以“小震不坏，中震可修，大震不倒”为总的设防目标。人防结构设计的方法一般先取小震地震动参数计算结构弹性下的地震作用效应进行相关的结构构件截面承载力的验算，然后是对大震下的结构弹塑性变形力验算完成“二阶段”设计要求，最后通过应用工程结构概念设计和抗震构成措施来完成“大震不倒”的第三水准设计要求。
2.3 荷载作用方式的对比
人防结构设计与抗震结构设计二者在荷载作用方式方面的相同点在于都为偶然动荷载，设计时均可以以具有一次作用效果考虑，而主要的不同点在于防震结构的荷载作用方式是由于地震事件造成地面运动而引起的动态惯性作用力，是间接的。人防结构所承受的动荷载主要是外部动能量直接作用于人防结构的附属构件，而人防结构内部构件只是间接的承受附属构件以及建筑上部结构的荷载作用。人防结构所承受荷载持续时间极短，瞬时动态量却非常大，且在持续过程中会随着时间不断地迅速衰减。在人防动荷载的作用下，材料的力学性能与在静荷载作用下相比，材料的力学性质发生了比较明显的变化，主要的表现是材料在快速加载作用过程中各种材料强度的提高和结构构件承载能力可靠性指标的变化。
三、结束语
通过以上对人防结构设计与抗震结构设计的对比进行的分析与讨论可以看出，无论是人防结构设计还是抗震结构设计都是我国建筑设计行业的重要组成内容。由于本人自身的专业知识水平和施工与设计经验非常有限，仅对人防结构设计与抗震结构设计内容以及二者之间的相同点与不同点进行简要的对比分析与讨论，目的只在于能够和同行朋友们进行学习交流。其实，人防结构设计与抗震结构设计问题一直都是相关设计技术人员所共同关心的话题，如何能够有效解决一些相关设计上的问题才是能够确保建筑工程设计质量以及本文讨论的价值所在。
参考文献
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人防结构设计范文2
【关键词】人防工程；抗震结构设计；主要问题；应对措施
人防工程的抗震设计效果与人防工程的安全和稳定性能存在紧密联系，在人防工程抗震设计中容易出现相关问题影响人防工程的建设，本文首先列出抗震结构设计的重要性和必要性，进一步分析人防结构设计与抗震结构设计的设计原则，对抗震设计中出现的地质条件复杂和相关设施建设受影响较深问题，提出选择正确的工程地基、加强对人防工程抗震框架的设计和科学合理的抗震框架的配筋设计以及加强对人防工程的地下结构的检测等措施，希望对人防工程设计作出贡献。
1人防工程抗震结构设计的重要性和必要性
人防工程的设计目的是为了能够在遇到社会上发生的紧急情况而进行躲避，以保证人民的生命财产安全和人身安全，尤其是针对地震来临的时候，可以进入人防工程之中进行躲避，是一种非常理想而又有效的避难场所。在地震发生时，对于地面的产生的横波水平震动程度不大，所产生的作用的波动程度也比较小，所以人防工程对于地震的抗震功能和使用效果非常好。在1976年发生的唐山大地震中，造成的人员损伤和财产损失不计取数，在地震中造成的房屋倒塌十分严重，但是据后来的报道，人防工程的损害只是小小的一部分，只是出现了一部分裂缝问题，对于人防结构的整体结构没有过多影响。由于人防工程是在地面之下进行建造的建筑，整体额结构之外是整个土质层，土壤是松软的，整个人防结构体系与土壤相互作用，会减小在地震中人防工程结构的运动。另外一方面，土壤会减小动力运动对结构造成的影响，有利的避免了更多的次生危害，从上文研究能够看出，人防结构的抗震设计在地震中发挥着重要的作用。
2人防结构设计与抗震结构设计的设计原则
在设计过程中，要保证结构尽可能具有足够的延展性，避免脆性破坏，钢筋混凝土结构构件均应采取“强柱弱梁”“强剪弱弯”的设计原则。在进行结构构件的建筑设计中，要能够从各个结构的抗力因素出发，最主要的是要能够保证每一个结构构件的力量相均衡，尽量避免出现薄弱的环节和部位，在进行人防工程的建设中，就要从每一个受力环节的部件出发，要能够充分考虑每一个承重部件的搭配性因素。同时要能够在一定的承重力量的基础上，保证所进行建筑设计的结构能够发挥出其应有的作用，尽量避免出现一定的薄弱环节导致整个人防工程的承重能力有所下降。在进行人防工程的设计过程中，要能够综合考虑到相关的设计盲区，对所要进行设计的工程弱点出进行加强建设。注重对薄弱环节的加强和重视，从而促进人防工程建设的科学合理。
3人防工程在地震中存在的问题
人防建筑工程对于抗震的效果非常明显，在地震发生期间发挥着十分重要的作用，但是在人防工程的建筑结构体系方面很容易受到地震的巨大作用力的损坏。
3.1地质条件复杂
人防工程的建设范围，往往是比较庞大。所以在建设过程中，占用的地下面积比较大，在庞大的地下面积区域内，地下的地质条件纷繁复杂，地形和地理条件也千差万别。比如说在人防工程的建设开始的范围，所占用的地下地质构造非常适宜进行人防工程的建设，而且抗震效果的要求也能够达到标准，但是在进行建筑的过程中，很难对地下的地质构造进行控制，所以会导致人防工程的整体结构构造出现变化，比如说地质的软土和硬土层之间并没有明显界限。人防工程建设过程中，很容易产生地下结构的位置移动。在软土层的移动程度要大于在硬土层中的移动程度，移动位置的变化对于整个人防工程的抗震效果产生影响，整个地下结构就会发生改变，从而导致地下结构构造的破坏。
3.2相关设施建设受影响较深
另一个方面来说，如果人防工程地下建造的地质环境是统一的，地质结构是均匀的，那么在受到地震的作用力的时候，就不会产生相关的构造变化，能够很好地保护人防工程的抗震框架。地下工程所考虑的因素不仅仅是考虑外来作用力，还要考虑的是地下地质的结构。地质的断面和刚度变化对于人防工程的构造都会产生重要的影响。由于人防工程师地下工程，所以在进行建设相关的竖井和通风口的工程时，要对其所建造的部位进行严格审查，这些位置都是极易受到地震作用力的地方，对于整个人防工程的使用性能产生关键影响。
4加强人防工程抗震性的措施
4.1选择正确的工程地基
在人防工程的建设过程中，所建造的地基对于人防工程的使用性能产生重要影响。所以在针对人防工程建设地带的选择方面，要适当的避开一些地址条件复杂的区域。由于地址条件复杂，在人防工程的建造范围内，很容易遇到地质断层的区域，所以要能够适当的避开一些山坡和不稳定的地质地段。尽量选择一些稳定的地质范围。在进行地基选择的同时，要能够将自然形成的地基综合利用起来，自然形成的地基往往是经过复杂的地质运动形成的。在经过长时间的自然沉积作用，所拥有的承载力要比人工建造的地基的承载力大太多。在人防工程的建设过程中，遇到自然地基，要能够综合利用，切不可急于求成，以免发生危险。
4.2加强对人防工程抗震框架的设计
在对人防工程的框架进行设计的同时，要考虑到人防工程的受力范围。不仅仅要严格按照科学规范来进行人防工程框架的建设，还要能够根据具体的地质条件和地下土层的情况来进行对钢筋框架的调整，保证钢筋框架的承载力要能够达到科学规范之上的要求。同时要能够根据具体情况将框架结构中的多余钢筋部分减去，以保证抗震结构框架的科学稳定性。
4.3科学合理的抗震框架的配筋设计
钢筋抗震框架的结构与钢筋配率有着紧密的联系，在进行人防工程的框架建设的时候，要对钢筋配率进行严格控制，如果按照适中原则来进行框架建设那么钢筋配率应为0.4～1.5%，在人工工程的建设中要考虑到工程框架的整体结构，人防工程的纵向钢筋配率要保证在1～3%之间，而对于横向的顶梁的钢筋配率要保证超过2%，在整体的框架建设中，要综合考虑到多方因素，保证钢筋框架的受力承载科学高效。
4.4加强对人防工程的地下结构的检测
整个人防工程的建设绝大部分建筑区域是在地下进行，所建造区域的地下条件和地质情况对人防工程的框架设计产生十分巨大的影响。所以在进行人防工程的建造工作过程中，一方面要加强对建设区域的质量把握，另外一方面要能够对所建造区域的地质条件和地形进行科学研究和分析，要严格按照国家出台的关于修建人防工程的要求和规范进行。尤其是对于一些我国地震高发的甘肃和云南以及四川等地，这一部分地质条件复杂，地形变化多样，尤其是地下的地理环境更是难以把握，所以在建筑过程中，要能够针对所建造人防工程的进度进行对地下人防工程的地质条件和地理环境的检测，保证所建造区域是在地质条件相对稳定和健康的区域内进行建造。保证建造结构具备足够的强度和稳定性，人防工程框架能够承受突然出现的荷载和变形，保持自身结构不会发生变化，保证建造框架的稳定性能正常发挥作用。
5结语
总体来说，人防工程的建造对于人民生命财产和人身安全具有至关重要的保障作用，尤其是在社会上发生重大和自然灾害来临的时候，不失为一种理想的躲避场所。在人防工程的建造过程中，对于其中的抗震结构设计要进行严格把握，在抗震设计中往往会出现所建区域地质条件不理想和钢筋框架结构设计不规范等情况，影响人防工程的抗震设计，对此在进行抗震设计的过程中要能够采取选择正确的工程地基、加强对人防工程抗震框架的设计和科学合理的抗震框架的配筋设计以及加强对人防工程的地下结构的检测等措施，这样能够保证人防工程的稳定性能，更好的保护人民的生命财产安全。
作者:覃志晔 单位:广西壮族自治区工业设计院
参考文献
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人防结构设计范文3
【关键词】地下人防；结构设计；特点
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
人民防空，即人防，是为了保障战争时物资与人员的掩蔽、指挥、救护等一系列需要，来修剪地下防护的建筑。防空的地下室是与地面的建筑相结合，建造成在战争时用于人民防空所用的，具有一定的防护能力。它是地下人防的重要部分，也是人防工程实施的一个重要基础。
1 地下人防工程结构设计的原则
1、利用等效静载方法，来简化人防荷载的作用，可以拆成单个构建来进行计算。
2、将平战结合，应用有效控制的条件，在一般五级或者六级人防的设计结构之中，基本上顶板由战争时来控制，而底板与侧墙就需要由人防结构的形式根据实际的情况来确定。一旦平常使用的要求和战时的防护要求不相同，需要应用平战功能的转换措施。
3、运用强度验算的方法，因为人防在荷载的作用之下，结构的构建变形极限已经用允许的延性来进行控制，所以在人防工程的结构设计之中，不需要再对结构的构建变形以及裂缝进行单独验算。
4、观察各个部件抗力的协调性，避免因为设计标准的不同，导致结构局部的先行破坏，是整个人防建筑作用丧失。
5、对于人防工程和墙与柱承重结构的设计，应该尽量做到和地面建筑承重的结构互相对应，使得地面建筑荷载能够通过人防工程承重的结构直接转移到地基上面。
6、注重构造的要求，许多人防结构的设计要求是和一般建筑的设计有所不同，其在要求上会更为严格，应该对于结构延性有充分的保证，强剪弱弯、强柱弱梁。
2 地下人防工程结构设计的特点
1、建筑的使用功能——平战结合
平战结合作为地下人防工程结构设计上的一个特点，所以在人防工程荷载的设计上，应在平常使用的时候，用静荷载作为主要荷载，战争时爆炸冲击波的动荷载作为工程主要的荷载。所以，在人防工程的结构设计之中，除要满足正常生活使用的要求之外，还需要满足战争时承受爆炸荷载的组合要求。
2、钢筋混凝土的结构组成可以按照弹性的工作阶段来设计
因为构件处在塑性阶段工作的时候比弹性阶段工作之中吸收的能量较多，所以能够将材料的潜力充分发挥出来。因为人防工程的设计是有效将动荷载来等效成静荷载分析，和这个相互适应的是在人防工程中结构的材料所承载能力按照静载的实验来取得，材料的强度应用在人防工程的设计时，需要将材料处于动载之下强度提高的一系列因素考虑好。所以，在人防工程的设计之中材料的强度需要用动荷载的强度增强的系数调整之后，才可以用在结构的设计之上。这也是人防结构设计之中重要的一个特点。
3 等效静荷载设计的概念
对于人防工程的结构设计之中，其核心的问题是人防工程结构的内力计算方法与构件界面设计的方法。从人防工程的设计程序上来看，简单可分为三层，即结构的方案、内力的分析、截面的设计。这三点之中内力的分析在人防工程的结构设计之中与普通建筑的结构设计上有着很大区别，然而截面的设计一般与普通建筑结构的设计方法普遍一样。在进行人防工程结构的分析时，最先考虑的应该是依照建设单位设计委托书之中确定工程抗力的等级，来有效证明工程所需防护的要求。一旦确定防护的等级，就可以依照相关规范确定其各种荷载所作用的数值。
一般人防工程平时都是以静荷载为主的，战争时需要以动荷载作为主要荷载，这种荷载也可以称为冲击荷载。但是人防工程怎样选择荷载？荷载又怎样作用在结构之上？解决这个问题有效思路是，将爆炸的动荷载转变成等效静荷载，之后再依照荷载的组合情况，根据普通静力结构的力学方法算出结构的背离。再进行结构整体分析，并从整体到具体的构件。然而人防工程内力的分析主要是将结构分成单个独立构件，每一个构件按照分别不同防护的要求与防护的等级，将其等效的静荷载计算出来，不再向另外的构件来传递所受荷载。
一般等效静载法在原则上适用单个的构件。三十几人防工程的结构由梁、顶板、柱、外墙等一些构件所组成多构件的复杂体系。应用等效静载方法进行设计的时候，普遍是将结构分解为独立构件，各自求出等效静载之后，将复杂的结构进行简化，成为基础构件或是结构，就可以按照静力荷载的作用下对结构的内力进行计算。
4 几种人防结构在设计构件上荷载的取值办法
上部的建筑对于人防地下室的顶板核爆炸动荷载的影响，应该从爆炸的冲击波和建筑相互作用方面来分析。一旦冲击波在迎爆墙壁各个窗孔内冲进室内，冲击峰的数值将会被降低，经由室内各方向障碍反射的过程，会形成新超压波形，会导致地面建筑的变形、失稳甚至倒塌。因此对上部建筑自重计算的明确，也就知道了人防工程的等效静荷载之中，上部建筑自重作用在顶板的原因。在核爆的时候，上部的混凝土承重墙由于倒塌等原因，压在地下的人防工程顶板，由于建筑受到抛掷，所以上部建筑自重不计或取半。
在对界面进行设计的时候，要对临空墙、楼梯口以及扩散室墙等各种构件动荷载的作用区别进行严格的区分。临空墙的一侧在工程防护门之外受到冲击波的荷载作痛，另一侧不会受到冲击波的影响。对于防护门之外和扩散室外的通道的临空墙，他的外侧会受到冲击波的强力荷载。所以应该按照构件反面和正面不同时受到荷载来分别对配筋进行计算。
在人防工程的结构设计时，要结合建筑的功能要求，对结构进行合理的布置，并建立结构合理的计算模型，将建筑的构件和结构的构件有效合成一个整体，合理选取设计的参数，确保结构设计的经济性与科学性。
在人防设计之中，顶板、底板以及侧墙是设计的重点内容，同时也是设计中的基本结构，从经济与功能方面来看，也是人防设计中的重点所在。人防工程在进行入口、通风口等各种管道的设计时，尤为需要设计人员的关注，这也是在设计之中最容易出问题的地方，在进行设计的时候不仅要确保出入口的临空楼梯与临空墙结构的承载能力，还要确保防护门的牢固性，确保其承受住规定荷载。对于各种阶段设计上必须全面，对于设计的要求也要具体明确，保证地下人防工程的质量与防护水平。
结语：随着社会科技的高速发展，可以说我国的人防工程逐渐由古老的地道战形式，转变成坚固、美观的建筑形式。地下人防工程能够合理来利用地下的空间，同时打破了拆迁以及文物保护的一系列矛盾，能够合理的解决新旧建筑的结合与功能拓展，为地面上创造了更加开辟的空间，符合了现代城市建设的紧凑化以及人文关怀的一系列新理念。本文是结合笔者多年地下人防工程结构上设计的经验，对于其设计的特点进行的简单探讨，希望会日后地下人防工程的建设有一定的借鉴价值。
参考文献
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人防结构设计范文4
摘 要：随着社会经济和科学技术的不断发展，城市建筑和人防建设的结合已经是司空见惯的现象。工程建设中经常会遇到高层建筑人防地下室结构设计的问题，包括它的荷载确定、内力分析和结构设计，都有它自身的特点。另外，地下室的建造费用与设计直接相关。怎样保证高层建筑地下室人防结构安全，降低工程造价，是设计人员所要考虑的问题。
一、前言
近年来，我国经济高速持续发展，城市建设规模和建设水平不断提高，城市地下空间的开发与利用越来越受到人们的重视，同时人们对城市综合防灾能力的要求也越来越高。作为与城市建设相结合的人民防空工程建设，尤其是人民防空地下室工程的建设得到空前发展。在民用建筑设计中，高层住宅及写字楼由于使用需要，通常设置裙房以及地下停车场，主楼地下室与裙房地下室连为一体，形成大底盘结构，平时用作地下车库和设备房间，战时部分用作人防地下室。此类地下室一般面积大，结构形式复杂，与平时使用关联较多，设计中在结构本身强度满足人防工程建设要求的前提下，还要考虑到平时使用时的功能特点和要求，统筹规划才能达到平战结合的设计要求。特别在经济发达的地区和城市，繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点，其地下空间的利用离不了以防灾救灾为目的的人防工程。
二、设计主要难点和问题分析
1、主要难点分析
(1)嵌固位置的确定
对于高层在进行结构分析之初就要考虑到结构嵌固端的位置。由于其对于受力的计算以及模型的分析上面有非常重要的影响。现在，建设的很多高层建筑中都已经设计了非常多的地下室以及层级不高的裙房。在我国颁布的《建筑抗震设计规范》中进行了如下的规定：在条件允许的情况下，高层的嵌固端就是其下面设置的地下室。在确定嵌固体应该安放的位置时应该考虑如下几点。
①高层在建造地下室的时候，最常用的结构嵌固就是基础底板。由于基础底板所拥有的无限刚的相关特点，因此将其选为底层的结构嵌固端是非常明智的，在进行施工时，建筑的首层就能够灵活地设计和建造。如果在设计首层时，采用了无梁结构也不会对之后的计算产生任何影响。然而，要是在高层下面建造具有防控功能的地下室，则就会对刚性产生一定的要求。所以在墙体与顶板之久就要安置具有刚度的结构嵌固端。
②地下室楼盖与楼板的要求的需要
现浇梁板结构在楼板的厚度要求上不能够低于180 mm，对于混凝土强度的要求方面，不能够小于C30，在配筋方面，应该选用双层双向配筋，而且单层单项的配筋方面不能够低于0.25%。当第一层的结构嵌固是地下室的顶层时，应该有现浇梁板结构来做地下室及其裙房的顶层。当地上机构是空旷区时，地下室的相关顶板就能够用无梁楼盖。
③结构侧向刚度的要求
在6.1.14 条第2 款中，在结构中，其在地上面的侧向刚度要求小于地下面的刚度的0.5 倍。条文对“相关范围”进行了说明：一般情况下是从地上结构的周边进行向外延伸，但是一般不会超过20m。即，不论地下室的顶板有多大，但是依旧不能够在计算刚度时进行无限放大，而是要在20 m的范围之内。如果将地下室安放在第一和第二两层，则在对地下室的上下两层结构的刚度进行表示时可以用地下室隔壁的上层结构的等效剪切强度比γel 来进行表示。γel 理想情况是与1 相接近，在设计非抗震因素时γel 应该大于0.4，在设计抗震因素时γel 应该大于0.5。
(2)结构的抗震等级。
①在最近的规定中的第5.2.5 条，对于6 度地震的设计也有了要求，对于每个楼层中的水平地震剪力进行了规范，而之前的规范中只进行了7～9 度地震的说明。而且，在新规定中，对于6 度地震的αmax 值也进行了规范。在01 规范中，只对于8 度以上的地震规定要求增加0.05s的特征周期，现在的规范中，对于第6度地震也进行了规定。
②如果楼盘具有非常大的地盘，而且其地下室之上有很多塔楼，并且这些塔楼之间也是相对独立的，如果嵌固的地方就是地下室的顶板，那么高层的下部，以及与高层有联系的部分，在抗震等级方面应该与高层一样。
③而且，在新规定中3.9.5条进行了相关的规定，在对民用高层建筑进行抗震设计时，如果将其地下室的顶部结构设置成为上面建筑的嵌固端时，地下室的抗震等级要求与上部建筑一样，在地下室的设置过程中，如果超过了上部范围，但是上部范围内没有任何建筑结构，则在抗震等级的设置上可以酌情考虑在三级左右。
2、设计常见问题分析
(1)底板
对于底板的设计，首先就要满足防水和防渗透的要求，然后就是对于抗震方面的要求。因此，在配筋率以及厚度方面应该适当增加。一般情况下，在厚度方面，底板一般为50 cm，在配筋率方面一般也为0.25%。除此以外，要按照设计和施工中的具体情况，对于地下室在底板标高已经发生改变的地方进行横梁设置。在设置横梁是，其厚度要大于底板的厚度，而且，在支座产生的弯矩传递到梁上的力进行相关计算，同时合理安排钢筋的数量。
(2)外墙
对于外墙的要求，不仅要能够防水，防渗，足够的受力强度而且还要对裂缝宽度进行计算。对于弯矩调幅：外墙的嵌固端可以用底板来进行完成、对载荷系数进行考虑、侧壁底板与响铃底板在弯矩上的值是不一样的、底板在抗弯能力方面一定要大于侧壁，对配筋量以及相关的厚度进行保证。
(3)顶板
对于新规范6.1.14，其进行了相关规定，在地下室顶板上面不要开很大的洞口，在这个范围之外的顶板应该有现浇梁板来设置，对于厚度的要求一般要超过180 mm，在强度等级方面要高于C30，而且，在配筋方面依然使用双层双向配筋，而且对于配筋率也有要求，要至少达到0.25%。
(4)荷载
在荷载方面，地下室一定要满足：本身重量、地表的压力、地上建筑的重量同时还有在交付使用之后的能够保证的在正常环境下的负载压力。在设计地下室载荷时一定要根据国家规定来进行。
三、高层建筑人防地下室的建筑设计应注意的事项
1、主要应考虑在核爆动荷载作用下对结构做动力分析，单建式与附建式荷载计算是不同的，也要考虑上部建筑在平时条件下的荷载作用，高层建筑下的人防地下室往往是顶板内力受核爆动荷载控制。
2、新规范第4.5节给出的附建式人防地下室的常用结构等效静荷载际准值的几个表，比旧规范详细，而在“条文说明”中此部分对不同等级工事的不同跨度给出了顶板及墙体的厚度、混凝土标号供参考，设计时应结合正文查看“条文说明”，以防过大的偏差造成重复计算。
3、内力分析和截面设计时应注意新规范4.6.1条与4.6.2条规定，人防地下室的顶板部分，一般属于超静定结构，应按非弹性变形产生的塑性内力重分布来计算内力，对板的内力采用极限平衡法计算四边支承塑性变形板比较合理。
4、关于人防地下室构件的斜截面验算问题，新规范4.6.7条考虑跨高比的影响对受剪承载力进行了修正，具体方法可按给出的修正公式，并查阅《条文说明》中有关解释，不要直接按《混凝土设计规范》中的斜截面抗剪公式套用。
5、高层建筑下的防空地下室，往往因为其大空间大柱网的结构布局造成厚板高梁，有时影响了室内净空及通风管道布置，其实只要顶板按防护等级做到规定厚度，可以考虑结合柱子做无梁楼盖。
结语
实际上对高层建筑进行地下室设计的工作量及难度非常大，地下室的质量对地面建筑的质量和造价都有很大影响，因此设计人员要提高自身水平，加强地下工程设计和施工技术的研究，最终提高地下空间的安全舒适性和经济性。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.高层民用建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
人防结构设计范文5
关键词：地下室； 人防； 结构设计； 探讨；
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、地下室人防结构设计的特点分析
地下室人防结构结构设计具有以下特点：第一，结构设计的可靠性可以降低，一般建筑结构 pf ≈ 10，而人防结构 pf ≈ 6%。第二，考虑结构的动力响应。第三，结构构件可考虑进入塑性工作状态。第四、材料设计强度可以提高。实验表明，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，但变形性能包括塑性性能等基本不变，这对结构工作起到有利作用，例如钢材强度可提高 1 .15～1.5 倍，对砼强度可提高 1.5 倍，这是在设计中考虑材料强度综合调整系数来完成的。第五，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，要求更为严格，故仅仅只考虑受力计算，不考虑构造措施是不合理的 。
二、地下室人防结构设计的原则分析
根据以上所述的结构设计的特点，可以确定地下室人防结构设计相应的原则 ：
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，一般只涉及 5 级或6 级人防设计，结构的顶板基本上都由战时控制，而侧墙和底板则因地下室的结构型式的不同而由实际情况确定；
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比的控制，且在确定各种构件允许延性比时，已考虑了对变形的限制，因而在地下室人防结构设计中，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；
4、注意各部件的协调，以免因设计控制标准不一致而导致结构的局部先行破坏，失去整个防护建筑的作用；
5、地面与地下承重结构体系要协调，不能出现两者强弱相差较大的情况。
6、了解了结构人防设计的特点及原则之后，我们首先就必须确定计算所需的荷载值。 三、地下室主要构件人防结构设计分析
1、人防荷载的确定。如前所述，人防地下室结构设计主要考虑抵抗空气冲击波。当核武器在空中爆炸时，当冲击波传播到地表时，形成反射冲击波，因反射波是在被入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入射波波阵面后，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，即合成波是水平方向传播的，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。人防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，压迫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。
2、荷载组合和内力分析。作用在地下室人防结构上的荷载，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，规范中对人防地下室不同部位应考虑的荷载组合给出了一个表格，结构设计时可根据各工程的结构特点结合表格确定所需进行荷载组合的项目。在进行荷载组合时，需要明确两个问题：一是上部建筑物质自重标准值的确定，规范的条文说明中第4.3.14 条已详细说明了各种不同的上部结构型式，在进行荷载组合时可分为全部考虑、考虑一半和不考虑三种情况，设计时应认真分析确定。二是顶板的组合中是否考虑上部建筑物的倒塌荷载值，因为倒塌荷载的作用时间滞后于冲击波峰值作用时间，且规范规定的倒塌荷载产生的静荷载值为 50kN/m2，小于冲击波对顶板的等效静荷载值，因此在顶板荷载组合中不必计入倒塌荷载值。在地下室人防结构设计中，其承载力设计应采用下列极限状态设计表达式：γ0(γ GS+ γ QS)≤ R(f，f，α k，......)(见规范第 4.6.2 条) 。求出构件的内力和配筋后，剩下需注意的问题就只有一些构造要求了，《规范》第4.7 节中已作了很详细的规定，结构设计人员只需认真研究体会规范条文的条件和适用范围，结合工程实际情况就可顺利地完成人防地下室各主要构件的设计了。
四、地下室孔口防护人防结构设计分析
孔口防护包含三部分的设计内容：一是防护密闭门与消波系统的设计，二是出入口通道内临空墙、门框墙的设计，三是孔口其它构件，如风井、防倒塌棚架、开敞式通道、相邻单元之间的隔墙等的设计。其中第二、三条中的临空墙、相邻单元之间的隔墙已在根据上述荷载的确定按一般墙体的计算模式，考虑人防设计的特点计算出内力和钢筋。而门框墙的设计一般是按悬臂梁计算。但需注意的就是因平时使用时需要的出入口通道均较宽，而战时又相应较窄，这样有可能会使门框墙的悬臂长度过长，而使水平筋过大。这种情况下，可考虑在不影响功能使用的前提下，加设柱、梁改变门框墙的受力型式，得到较为经济的设计效果。风井的设计中只计算土中压缩波的压力，对空气冲击波则不予考虑，因两者不会同时作用。开敞式通道更不考虑核爆动荷载，只考虑静土侧压力，而防倒塌棚架的设计分竖向和横向两项，竖向力即为倒塌荷载50KN/m2，属静载，横向力即动压设计值q，由《规范》第 4.5.10 条确定，这两项受力作用时间存在间隔，故不考虑同时作用。下面主要讨论防护密闭门与消波系统的设计内容。
1、当空气冲击波到达出入口通道时，虽然有通道出入口的扩散作用，但遇墙体和门的反射作用使作用在门上的总效应大于空气冲击波的压力，约为2.0～3.5 倍 。为方便工程设计人员，国家将防密门进行系列化处理，依据设计压力和门洞尺寸就可轻松地选择定型的防密门。
2、而消波系统的产生是因为滤毒通风设备所能承受的允许压力远小于空气冲击波，若其防护措施不能与主体抗力相适应，将直接影响整体工程防护能力。消波系统的基本思想是以堵为主，堵消结合。
3、扩散室前墙即安装悬板活门的墙面为临空墙，墙面本身受的荷载及活门传来荷载均按临空墙荷载取值，扩散室与土相邻的顶底板及外墙按土中压缩波压力确定荷载。
4、由于人防工程是战时遭受敌袭击时作为保障城市居民生命安全和坚持工作的一种具有特殊功能要求的建筑物，因此它需要承受的荷载较一般结构大几十倍至数百倍，而且密闭要求很高，所以在设计中应尽量减小结构跨度，减少并缩小直通大气的各种孔口。而这种处理原则，恰为平时使用造成诸多困难。
五、结语
地下室的设计中考虑人防的问题，有一个平战结合的问题，即既要考虑平常使用时荷载较小，需满足建筑使用上大空间的问题，又要考虑人防时荷载较大，结构上很难满足大空间的问题，如何协调两种状态下不同的使用要求，本文介绍了地下室人防结构设计的特点和设计原则，并重点就地下室人防结构设计中的主要构件及孔口防护两方面进行了分析和探讨。
参考文献
人防结构设计范文6
【关键词】 人防地下室 结构设计 人防荷载
1.工程简介：杭州萧山蜀山街道湖山社区拆迁安置小区（南区）包括6栋22~28层剪力墙结构的高层住宅建筑和一个两层框架结构的地下室。建筑面积12万余平米。上部建筑高度80m，地震烈度为6度，框架抗震等级为3级，剪力墙抗震等级为3级。地下室面积45000m2，其中含人防面积6489m2，分4个人防防护单元，层高4m，桩基采用泥浆护壁的钻孔灌注桩。
2.人防结构设计的特点
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，包括出入口的防护和消波系统（防护设备），其中出入口的防护包含防护密闭门的选用、门框墙、临空墙的计算、出入口通道（包括风井）的计算等几个方面，而消波系统则包含防爆破活门的选用和扩散室（箱）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？
第一、结构构件可考虑进入塑性工作状态，第二、材料设计 强度可以提高，实验表明，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，但变形性能包括塑性性能等基本不变，这对结构工作起到有利作用，例如钢材强度可提高1.15～1.5倍，对砼强度可提高1.5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，要求更为严格，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，一般只涉及5级或6级人防设计，结构的顶板基本上都由战时控制，而侧墙和底板则因地下室的结构型式的不同而由实际情况确定；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比的控制，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；④注意各部件的协调，以免因设计控制标准不一致而导致结构的局部先行破坏，失去整个防护建筑的作用；⑤地面与地下承重结构体系要协调，不能出现两者强弱相差较大的情况。了解了结构人防设计的特点及原则之后，我们首先就必须确定计算所需的荷载值。
3.人防荷载的确定。
如前所述，人防地下室结构设计主要考虑抵抗空气冲击波。当核武器在空中爆炸时，冲击波传播到地表，形成地面冲击波。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，则承受土体压缩波产生的超压、动压和负压作用。
本工程人防地下室防护等级为6级（级别的确定是根据国家制订的《人民防空工程战术技术要求》确定的，是由人防部门确定后发文予设计单位），采用全埋式现浇钢筋混凝土人防地下 室，各部位等效静荷载取值分别为：
3.1顶板：人防地下室上层为地下一层，钢筋混凝土结构，墙面开孔面积小于50%，故计入上部建筑物对地面空气冲击波超压作用的影响，另人防区顶板覆土厚度为0，等效静荷载标准值取q=55KN/m2.
3.2侧墙：上部建筑物为抗震设防的框架结构，故应放入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为饱和土，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=55KN/m2.
3.3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，且人防区底板处于饱和土，根据规范查表得地下室有桩基的钢筋混凝土底板等效静荷载取q=25KN/m2.。
3.4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。
3.5临空墙：依工程实际情况和规范表4.5.7取其等效静荷载标准值为130KN/m2.
3.6隔墙：隔墙分两种，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载值确定后，即可进行结构计算。
4.荷载组合和内力分析
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，规范中对防空地下室不同部位应考虑的荷载组合给出了一个表格，结构设计时可根据各工程的结构特点结合表格确定所需进行荷载组合的项目，本工程各个部位参与组合的荷载分别为：
4.1顶板：顶板核爆动荷载标准值，顶板静荷载标准值。
4.2侧墙：竖向：顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重标准值（仅有局部剪力墙部位），外墙自重标准值。横向：核爆动荷载产生的水平动荷载标准值、土压力、水压力。
4.3内承重墙（柱）：在本工程中，将平时和战时的荷载值进行对比不难发现，战时所增加的顶板核爆动荷载标准值小于平时各楼层的活荷载标准值之和，故此部位构件不由战时条件控制。
在进行荷载组合时，需要明确两个问题：一是上部建筑物质自重标准值的确定，规范的条文说明中第4.3.14条已详细说明了各种不同的上部结构型式，在进行荷载组合时可氛围全部考虑、考虑一半和不考虑三种情况，设计时应认真分析确定。二是顶板的组合中是否考虑上部建筑物的倒塌荷载值，因为倒塌荷载的作用时间滞后于冲击波峰值作用时间，且规范规定的倒塌荷载产生的静荷载值为50KN/m2.，小于冲击波对顶板的等效静荷载值，因此在顶板荷载组合中不必计入倒塌荷载值。
在防空地下室结构的设计中，其承载力设计应采用下列极限状态设计表达式：γ0（γGS+γQS）≤R（f，f，αk，……）（见规范第4.6.2条） ，需要指出的是几个系数的定义：γ0―结构重要性系数，取1.0；γQ―等效静荷载分项系数，取1.0；f―混凝土动力强度设计值（参规范表4.6.3）；f―钢筋动 力强度设计值。（参规范表4.6.3）
