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摘要：人防地下室的建设是为战时服务，该结构具有一定的特殊性，和其它地下建筑进行对比可以看出，其应用对象、要求、条件等方面都会存在较大的差异性，进而在设计方式、设计理念、处理手段上，都和其它地下建筑有所区别。因为人防地下室应当具备承载武器或是核武器爆炸动荷载的能力，所以设计人员在对地下室进行设计的时候应当对震动荷载及其武器爆炸动荷载作用引起重视。
关键词：人防结构设计；抗震结构设计；荷载
引言
就人防地下室的设计而言，相关设计人员不但要对非战争时期地下室的荷载情况引起重视，而且还需要在作战过程中将人防荷载情况考虑在内，这样才可以满足相关设计要求，进而为我国的人防事业做出应有的贡献。
1对人防结构设计的原则以及方法进行分析
1.1人防结构设计的原则
（1）无论是对于常规武器爆炸动荷载来说，还是就核武器爆炸动荷载而言，在进行设计的过程中应当按照一次作用进行设计。（2）平战结合，确定控制条件，并且针对5级或是6级的设计来说，结构的顶板位置大部分都是由战时直接控制的，但是侧墙以及地板的部位通常是依据地下室的具体情况而进行确定的。（3）只需要对承载力进行计算，这是因为在核爆炸动荷载的作用下，结构构件变形极限通常利用允许延性比进行控制，所以相关人员在对人防地下室进行设计的过程中，不需要在特定的时间内对结构构件出现的变形及其裂缝情况进行预算。（4）相关设计人员应当对各个部位抗力的协调性引起重视，这样才可以促使设计要求满足相关，不会失去防护的作用。（5）应当确保地面能够和承重结构体系处于一致的状态，禁止出现差异较大的情况。（6）对于墙、柱等相关结构来说，应当最大程度和地面建筑物的结构相对应，这样就可以促使地面建筑物形成的荷载力顺着相关承重结构慢慢输送到地基上面。（7）对构造要求引起重视，这是因为人防设计和其他建筑物设计方式有所不同，会有着诸多的要求，确保设计的结构可以达到延性的效果。
1.2设计方法
通常情况下，抗震设计一般遵循“三水准、二阶段”的设计理念，预期目标要做到以下几点：一是小镇不坏；二是中震可修；三是大震不倒。为了促使人防结构实现预期的目标，相关设计人员应当在第一阶段对相关地震作用效应进行详细计算，接着对截面承载力进行计算。第二阶段就需要对相关结构弹塑性变形情况进行计算。依据相关概念及其抗震手段满足相关设计需要。
对于设计的动力分析来说，大部分采取的是等效静荷载法。这是因为基于动荷载作用的背景下，结构构件振型的挠曲线和静荷载作用下的挠曲线较为相近，并且在动荷载作用下结构构件出现的破坏情况通常和静荷载作用下形成的破坏规律处于一致的状态。因此相关人员在对动力进行研究的时候，可以事先把结构构件转变成单自由度体系，然后将动力系统和动荷载峰值进行相乘以后就可以获得等效静荷载，这个时候结构构件在基于等效静荷载作用的背景下形成的各项内力就是相关作用下得到的最大值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接着设计人员将动力分析替换成等效静荷载分析的方法进行计算，这样做为了该设计的顺利进行创造有利条件。设计人员在使用等效静荷载分析的过程中，为了符合抗力要求，应当通过结构材料乘以材料强度的方法计算出调整的系数。最后在依据相关作用下得到允许延性比[β]对结构构件进行科学的控制。依据允许延性比的方法对防控地下室进行设计符合密闭的要求。
2对荷载作用方式以及荷载大小的探析
对于荷载作用来说，相同点是两者不但都是偶然荷载，而且还是动荷载。这样在实际设计的时候都依据一次作用进行考虑即可。存在的差异性是：倘若结构构件经常处于暴露的状态，那么很容易受到空气冲击波的影响。将其埋入到土中同样会受到压缩波的影响，所以通常对其采取的是直接作用的方法，形成的动力荷载直接作用于结构构件上，产生的作用属于外力；从地震动荷载的角度出发来讲，在地震的时候会因为地面的运动而形成相应的动态作用，就是我们通常所说的惯性力，是一种间接的作用。而无论是对于哪种构件来说，都会因为地震动而产生惯性力。
荷载的大小：人防动荷载，主要针对常规武器亦或是核武器爆炸动荷载来说的，其形成的冲击波压力是依据时间的流逝而发生改变的，为了《人防规范》在计算时方便，将其简化为等效静荷载，该荷载主要说的是作用效果的等效，并不代表实际作用的力，然而为了计算方便通常是采取静力分析代替内力进行计算的；对于等效静荷载的大小来说，和防抗力等级之间存在着密切的联系。地震作用大小通常和以下几个因素有关：第一是震级；第二是震源距离；第三是震源深度等。其次还和建筑物规模的大小、土质情况等方面都存在着联系。
3探析抗震设计
为了促使人防结构可以达到抗震的效果，设计人员应当在第一阶段对相关地震作用效应进行详细计算，接着对截面承载力进行计算。第二阶段就需要对相关结构弹塑性变形情况进行计算，并依据相关概念及其抗震手段满足第三水准的设计标准。
和人防结构设计的原理基本相同，都是采取等效静荷载法。这是因为在动荷载的作用下，结构构件振型的挠曲线和静荷载作用下的挠曲线较为相近，并且在动荷载作用下结构构件出现的破坏情况通常和静荷载作用下形成的破坏规律处于一致的状态。因此相关人员在对动力进行研究的时候，可以事先把结构构件转变成单自由度体系，然后将动力系统和动荷载峰值进行相乘以后就可以获得等效静荷载，这个时候结构构件在基于等效静荷载作用的背景下形成的各项内力就是相关作用下得到的最大值。接着设计人员将动力分析替换成等效静荷载分析的方法进行计算，这样做为了该设计的顺利进行创造有利条件。设计人员在使用等效静荷载分析的过程中，为了符合抗力要求，应当通过结构材料乘以材料强度的方法计算出调整的系数。最后在依据相关作用下得到允许延性比[β]对结构构件进行科学的控制。
4对提升延性的设计构造提出的建议
因为结构构件存在着延性大的特点，这样对吸收动能、预防动荷载起到了重要的作用。所以相关人员在对人防结构进行设计的时候，应当遵循“强剪弱弯”“强柱弱梁”等相关设计理念。例如合理应用受弯构件和大偏心受压构件产生的变形情况将相关武器爆炸动荷载作用的能量进行吸收，这样做的目的是尽可能减少支座截面的抗剪以及相关柱子抗压的负担，为结构在承受不住的前期阶段不会发生剪切破坏的情况及其已经屈服以后还会存在一定的延性，进而形成塑性破坏，最大程度将结构的承载能力加以提升。
结语
通过以上内容的论述，可以得知：地下室结构设计具有一定的专业性，笔者依据自身经验从以上几个方面对人防结构设计抗震荷载进行了深入探讨，旨在可以进一步推动我国人防事业的不断进步，进而为我国的经济建设做出重要的贡献。
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[3]宫昆鹏,钟铖.建筑结构中的人防设计与抗震设计分析[J].绿色环保建材,2016,(10):57.
论文作者:庞媛媛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/29
标签：荷载论文; 人防论文; 结构论文; 构件论文; 作用论文; 延性论文; 结构设计论文; 《防护工程》2017年第34期论文;