人防结构构件延性比的研究与应用论文_陈聪慧

人防结构构件延性比的研究与应用论文_陈聪慧

南京长江都市建筑设计股份有限公司 江苏省南京市 210007

摘要:对人防工程的建设来说,它的每一个设计环节都应该是高标准且规范化的。因此,在它的结构设计环节中,就应该凸显出较高的水平,从而更好发挥人防工程的功能,使其能够满足防护需求和平战结合的标准。在整个工程的设计当中,对于所有的人防结构构件,应该严格按照人防工程行业的建设设计标准来进行“特殊的对待”。同时,要在人防工程的设计中兼顾和平年代人防工程的特点,加强延性比在构件中的控制,避免出现浪费的现象。

关键词:人防工程;等效静载;延性比;屈服模式

引言

对人防工程而言,其施工建设是以实现战备效益与经济、社会效益相协调为根本目标的。而怎样真正建设好人防工程,保证质量、并提供良好的平战功能是工程设计人员应该关注的焦点。在对江苏省在建及已竣工的人防工程项目进行调研的过程中,发现许多问题具有一定普遍性,而且都会对工程质量造成一定程度的影响,难以满足将来的战备需要。

1 人防工程的基本概念

随着我国社会经济的飞速发展,各个领域对建筑工程的需求也愈发迫切。而对于如今的建筑工程来说,人防工程建设在其中占着重要地位,人防工程的建设质量直接影响着整个建筑行业的发展。而随着我国强化对建筑工程质量的监管,对人防工程结构设计的要求也越发的严格起来。目前,我国的人防工程的结构设计主要分为甲乙两种:甲级结构设计是指能满足对核武器、普通武器、重武器等的防护需求,而乙级相较于甲级则是少了防护核武器的防护功能。从人防工程的专业性角度来说,人防工程又可以分为专业人防设计和普通人防设计两种:专业人防工程一般建立在战时重要地区,如:军区、医院等。而普通人防工程则主要建立在一些普通区域。

2 我国城市地下空间中人防工程建设的现状

对于我国来说,地下空间的大规模利用主要是从修建人民防空地下工程开始的。在20世纪50年代,受到国际和国内环境的影响,我国开始修建防空工程,并且数量还比较多。当时的人防工程是主要为了备战所需而设计制造的,因此,它在整体的规划和设计上功能比较单一,布局也容易和城市的建设出现脱节的现象。改革开放以后,我国的各行各业工作的重点开始转移到经济建设层面上来,从而使得我国的人防部门在20世纪80-年代初,就开始以平战结合的形式对早期的人防工程进行改造,在后期的人防工程建设当中,也主要以具有商业目的的人防工程为主,从而使得人防工程的综合效益得到发挥。随着我国经济建设的不断加快,高层建筑在全国各大中小城市中开始拔地而起,与此同时,一些配套的地铁工程、地下商场和地下行人街道等也开始在各大城市中出现,从而使得人防工程的建设慢慢的走向和城市建设进行结合的道路中。

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3 延性比在人防结构构件中的控制

普通的地下室同样会涉及到延性比,不过要求却没有防空地下室这么严格。防空地下室在结构的构件设计方面,其计算是极为精准的。在防空地下室进行结构设计的时候,所需考虑的就是战时武器爆炸所产生的动荷载作用。其偶然性很大,而且量值也非常大,但是它的作用时间却很短。根据这些特点,结构构件振型与相应的静荷载作用下对结构构件的破坏程度是不同的。同时在其破坏规律上却是一致的,所以在对延性比进行动力分析时就可以把爆炸所产生的动荷载转换为相应的静荷载来进行计算。

在人防结构构件设计中经常会出现纵向受拉钢筋配筋率ρ˃1.5%,且允许延性比|β|≤0.5|x|h0延性比超限的问题。怎么解决此类问题?我们就以常见的受弯构件为例来分析。在规范中我们知道当受拉钢筋的配筋率小于等于1.5%,就可以防止钢筋混凝土结构构件的脆性破坏,保证结构的延性,可不必进行|β|≤0.5|x|h0的验算,可见增大构件的截面尺寸,使受拉钢筋的配筋率≤1.5%是解决延性比超限的一种较为简单有效的方法,但并不是一定要使纵向受拉钢筋配筋率≤1.5%才能保证允许延性比不超限。当受拉钢筋的配筋率ρ˃1.5%,但小等于受拉钢筋的最大配筋率时,亦可通过降低受压区高度x/h0使允许延性比|β|≤0.5|x|h0不超限。因此,我们得到公式为x/h0=(p-p’)fyd/(αcfcd)。可知受压区高度与构件的受拉钢筋配筋率ρ和受拉钢筋强度成正比,与受压钢筋配筋率ρ’和混凝土强度成反比。由此我们在对构件进行设计时,就可以通过降低受拉钢筋配筋率和强度,同时提高受压钢筋配筋率和混凝土强度来达到降低受压区高度的目的。人防结构设计的特殊性就在于人防建筑的使用功能上,也因此在对其结构构件的设计上就要多考虑它所发挥的作用。如此一来,才可以在材料选择方面都具备合适的标准,使其发挥出应有的功能,也可以带来一定的经济影响,所以在构建延性比的研究方面还需要继续。

结束语

总而言之,当代的人防工程不仅具有战时防御功能,还能实现平时兼用,但其首要作用还是战时防御。但是,在和平年代,人防工程的防御功能会被人们淡化,部分人防工程甚至无法起到基本的战时防御作用。因此,必须要站在对广大人民生命财产安全负责的态度基础上,开展人防工程的结构设计工作,设计单位也应该严格按要求开展技术交底,同时对施工过程中有可能发生的问题提出强化要求,对相关内业资料提出明确的技术要求,确保工程发挥应有的作用与效果。

参考文献:

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[4] 粟彬,丁世宁,杨旭旭. 浅析城市地下空间利用与人防工程的关系[J]. 科技资讯,2010(10):215.

论文作者:陈聪慧

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/3/22

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