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摘要：改革开放以来，我国经济高速发展，建筑行业得到了广阔的发展空间，特别是城市地下建筑发展迅速。随着社会和人们对防空安全、抗灾意识的提升，人防地下工程无论是建设规模，还是建设水平都有较高的提升。人防地下室作为地下建筑工程的重要组成部分，其结构设计应坚持“防护可靠、经济合理、平战两用”的原则，通过提升人防地下室结构设计质量，来确保地下建筑工程的整体质量。
关键词：人防地下室；墙体结构；设计要点
引言
随着我国国民经济持续稳定的增长，城镇化建设循序渐进的发展，大量的人口、车辆充斥整座城市。利用好地下空间，成为城市建设的重要方向。人防地下室作为地下空间的重要组成部分，建设规模越来越大，越来越深，人们对人防地下室结构设计有了更高的要求，设计中存在的问题也逐渐暴露出来。
1.人防地下室结构设计特点
人防地下室全称为人民防空地下室，是现代人防工程中的重要组成环节，其主要包括以下几方面特点:(1)由于人防地下室在人民防空系统中占有重要的地位，这就要求在人防地下室结构设计过程中，应充分考虑战时武器爆炸产生的动荷载。该荷载具有偶然性、持续衰减性等特点，人防地下室主要承载结构以墙体、柱为主。因此，在人防地下室结构设计中应着重考虑武器爆炸动荷载对支撑结构的影响。(2)人防地下室另一个重要用途是作为平时常规建筑物使用，其结构设计要求与战时设计要求不同。因此，在人防地下室结构设计过程中，应兼顾考虑战时和平时结构设计特点，做好二者差异化标准，并能够实现战时和平时功能的转换。 (3)对于人防地下室来说，在战时武器爆炸动荷载作用下，必须验算结构的承载力，由于在确定各种结构构件允许延性比时，已考虑了对变形的闲置和防护目标要求，因而在结构计算中，可以不进行地基承载力、变形、裂缝、挠度等验算。
2.人防地下室结构设计存在的问题
2.1荷载取值问题
由于人防荷载计算繁琐，结构设计中常采用查规范中等效静荷载标准值表。查表中要考虑：
（1）人防地下室顶板等效静荷载取值要考虑工程抗力级别、顶板覆土厚度，顶板短边净跨尺寸等，当有上部建筑物时，还要考虑上部建筑影响。
（2）人防地下室外墙等效静荷载取值除了考虑工程抗力级别、周围回填土类别外，还要考虑回填土是否是饱和土，当有上部建筑物时还要。
（3）人防地下室底板等效静荷载取值考虑除了顶板的各个因素外，还要考虑与地下水水位的位置关系。如果采用桩基或独立基础时要注意有特殊说明。避免按照整体式底板取荷载，造成不必要的浪费。
2.2门框墙设计问题
（1）防护密闭门门框墙与密闭门门框墙配筋是不相同的，其中防护密闭门门框墙需要有防护要求，荷载取值，而密闭门门框墙只考虑密闭作用，不需要考虑防护要求，荷载取值小。
（4）当门框墙比较长时，需要设置附加端柱，其中端柱设计需要考虑防护密闭门以及临空墙传来的荷载，端柱设置要考虑门的开启不受影响。
（5）门框墙需要满足规范要求的最小厚度要求。
（6）门框墙受力钢筋要满足规范要求的最小直径、间距、最小配筋率等要求。
2.3无梁楼盖设计问题
（1）人防地下室采用无梁楼盖结构时，要注意板内纵向受力钢筋的配筋率不应小于0.3%和0.45ftd/fyd中的较大值。
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（2）当无梁楼盖的跨度大于6米，或其相邻跨度不等时，冲切荷载设计值应按等效静荷载和静荷载共同作用下求得冲切荷载的1.1倍；当无梁楼盖的相邻跨度不等，且长短跨之比超过4:3，或柱两侧节点不平衡弯矩与冲切荷载设计值之比超过0.05（c+h0）（c为柱边长或柱帽边长）时，应增设箍筋。
2.4人防主要出入口的问题
当人防地下室建筑设计采用室内出入口代替主要出入口时，结构设计应注意下列问题：
（1）出入口应设置防倒塌棚架。
（2）在首层室内地平面栽的柱子要与上部建筑混凝土柱子、墙体脱开。
（3）柱子截面不宜过大，300mm为宜。
（4）防倒塌棚架的梁板应与地上建筑构件脱开。
3.人防地下室墙体结构设计要点
3.1明确墙体水平等效静荷载标准值
对于人防地下室墙体结构设计工作来说，其自身稳定性的提升需要首先从墙体水平等效静荷载标准值的确定入手进行控制，参照人防地下室结构的抗力级别进行分析，随着抗力级别的提升，相应的荷载水平也不断提升。而在具体的荷载标准值明确中，还需要格外关注临空墙结构的相关内容，人防地下室墙体结构中的临空墙是极为重要的一个类型，其在具体的设计处理中需要分析和计算的必要性也是极为突出的，必须要重点结合《人民防空地下室设计规范》中相关规定进行处理，确保其能够满足墙体结构荷载需求。对于一般的墙体水平等效静荷载标准值的确定来说，其在具体的规范中都存在着明确的标识，但是在具体的选择应用过程中却需要引起设计人员的多方面思考，比如对于顶板荷载是否涉及到上部建筑结构就需要进行重点分析，而对于墙体结构两侧空间的不同功能同样也需要进行重点把握，结合其功能需求进行判定，选择最佳的荷载标准值。
3.2做好荷载组合和内力分析工作
在人防地下室墙体结构设计工作中，还需要重点针对荷载组合以及内力进行全面分析，确保其满足应用需求。防空地下室结构设计使用年限应按50年采用，当上部建筑结构的设计使用年限大于50年时，防空地下室结构的设计使用年限应与上部建筑结构相同。因此，在荷载组合以及内力的相关设计中就需要考虑耐久性方面的内容。此外，相对于具体的荷载组合工作来说，还需要全面了解荷载的各个不同来源和大小，比如对于建筑物自重、地下水压力以及土压力都需要进行全面分析，并且了解其在人防地下室墙体结构中发挥的作用，并且通过图表的方式进行设计，进而才能够较好提升其组合的可靠性，在该分析过程中同样需要重点关注临空墙的相关内容。对于内力分析工作来说，为了提升其内力分析的准确性和全面性，可以借助于YJK、理正人防等设计软件进行计算对比处理，进而也就能够保障其顶板或者是底板墙体结构的内力分析更为有效可靠。
3.3墙体结构最小配筋率的确定
对于人防地下室墙体结构的有效设计应用一般都是采用混凝土结构的方式进行处理，基于混凝土结构的应用来说，明确其配筋率也就显得极为必要，这种配筋率的确定一般要求分析计算出最小配筋率，如此才能够在保障人防地下室墙体结构稳定性的前提下保障相应施工的经济性。在这种最小配筋率的计算分析中，需要首先结合人防规范的相关要求进行分析，然后再参考人防地下室墙体结构的基本性能需求，分析其对于强度以及荷载等方面的要求，如此也就能够确定墙体结构受压的最小配筋率数值。在最小配筋率明确后，还应该进行认真的验算分析，确保其能够维系人防地下室墙体结构的稳定性效果。
4.结束语
随着我国城市化进程不断加快，城市地下空间开发规模日趋加大，人防地下室工程将日益扩大，对人防地下室结构设计提出了更高要求。但是，受诸多因素影响，目前人防地下室设计过程中存在着很多问题。因此，在平时设计工作中，要不断学习，总结，提升设计水平，遇到问题时，能够采取恰当的措施，从而达到提升人防地下室整体质量。
参考文献
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[5]刘建立,张茗涵.基于人防建设的建筑地下室结构的设计分析[J].四川水泥,2015,12:147-148.
论文作者:袁文帅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/14
标签：人防论文; 地下室论文; 荷载论文; 墙体论文; 结构设计论文; 结构论文; 顶板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;