摘 要 文章简单介绍了人防地下室的使用特点，对建筑工程中人防地下室的结构设计特点进行阐述，并探讨了在进行设计时需要着重注意的要点，以期完善人防地下室的建筑水平，发挥出其最大的应用价值。
关键词 建筑工程 人防地下室 结构设计 特点
地下建筑的建设与使用在建筑行业中不断的发展，其中人防地下室的建设也提出了平战两用、经济合理的要求。人防地下室不同于普通的地下室，其要具备在战时对人员、物资、车辆的掩饰作用，并且人防地下室还要具有防空袭、防核爆、防生化武器等作用，因此在施工上，人防地下室的结构设计要求要高于普通地下室，因此对人防地下室的结构合理设计是保证人防地下室在和平时有效利用与战争时起到防护作用的重要条件。
一、人防地下室结构设计特点
人防地下室需要具有在战时可以起到庇护的作用，因此人防地下室的设计需要考虑其载荷力，因其需要考虑在战时的武器袭击的作用，在进行设计时不同于普通地下室可以全埋或是半埋进地下，人防地下室则是全埋进地下。在主体结构上，要考虑战时对地下室所施加的负荷更大，设计时要考虑顶板、底板、外墙、梁柱等结构的需求。其次是在进行孔口的设计，战时对这些孔口要进行相应的调整，因此在设计时要着重处理。具体的设计特点有以下几种。
（1）人防地下室的设计目的就是为了保证在战时起到的防护作用，因此首要考虑的便是核武器爆炸或是普通武器爆炸为地下室带来的外部荷载作用。对人防地下室结构中的构件设计时，要考虑到武器爆炸所带来的荷载量与作用时间等，保证承受爆炸荷载的部件可以承受住外界带来的冲击波。
（2）人防地下室在进行结构设计时要考虑平时和战时这两种不同情况下的荷载组合。现今对人防地下室的作用还包含了对在和平时代使用的安全性、稳定性、舒适性等条件。对于平战结合的地下室在设计时，要同时满足平时和战时的使用要求；当二者无法同时满足时，应考虑平战装换措施。在战争时期，平战转换措施能够迅速完成地下室的功能装换。
（3）钢筋混凝土结构构件在设计时一般是按照弹塑性工作阶段进行设计。对于人防地下室中钢筋混凝土构件而言，处于屈服开裂的状态尚属于正常的工作状态。对于一些受弯构件，在屈服后还可以经历大变形才会出现坍塌的情况，所以在人防地下室设计时可以考虑材料的塑性工作阶段，从而提高构件的承受力，节省地下室的造价。
（4）可以进行适当的提高材料的强度值进行设计。根据建筑材料的试验表明，加载速率越快，材料的强度值会越高。在武器爆炸对建筑构件作用时，结构构件经受的是毫秒级的快速的变形过程，这与标准的力学静载实验相比要快很多，材料的力学表现就是其强度的提高。
（5）武器爆炸荷载属于偶然性的荷载，钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的，所以比静载作用下的构件的安全度可以进行适当的降低。人防结构的失效概率为5%～8%，是民用建筑结构设计延性构件的失效概率为1/1000～1/10000。
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二、人防地下室的设计原则
人防地下室的建设是人防工程中重要的一环，在现今的许多建筑群中都有建设人防地下室，为了保证人防地下室的经济效益，要考虑其在和平时使用的效益，对人防地下室的建设要与城市建设相协调，开发其使用价值，保证其在经济发展中起到一定的作用。
（1）人防地下室的建设标准与使用年限一般是根据地下室上方的建筑使用年限进行设计的。在一般情况下，人防地下室的使用年限设定在50年，而上部结构的建筑一般使用年限都高于50年，因此在进行人防地下室的设计时要考虑上方建筑，因此对其年限设计一般都高于50年。
（2）人防地下室的建造中，内部结构部件要大于普通地下室，但在设计中，还要考虑上方建筑的特点，保证其在承重部件上的一致性与协调性，这样才可以使建筑的受力均匀，保证建筑荷载可以经过地下室直接使地基受力。
（3）我国现阶段在建设人防工程时主要采用钢筋混凝土结构。人防地下室要求不得采用冷轧带肋钢筋、冷拉钢筋等经冷加工处理的钢筋；对于地下水位以下的人防地下室或者有盐碱腐蚀的情况，人防地下室的外墙不可以采用砖砌体。
（4）在人防地下室结构设计时，对于构件所受到的空气冲击波或者空气压缩波一般会将其等效成静力荷载来设计，计算时将整个结构进行拆解为若干个单个构件进行计算配筋。
（5）对于武器爆炸会为建筑带来的荷载力要进行事先的验算，对其瞬间产生的冲击波造成的荷载对人防地下室结构造成的裂缝、形变以及地基受力作用进行精准的计算与设计。
（6）在实际情况下，武器的爆炸荷载是有可能出现重复作用的，但是在人防地下室设计时，无论是常规的武器爆炸还是核武器爆炸只考虑一次作用。对于乙类的人防地下室，考虑常规武器的爆炸作用；对于甲类的人防地下室要考虑常规武器和核武器爆炸的最不利情况，根据最不利情况设计，设计中不需要进行两种武器作用的叠加。
（7）在设计人防地下室时要根据防护要求和所承受的力情况尽量做到各个部位的抗力相互协调统一。这就要求在规定的动荷载的作用时，要保证结构的各个部位（口部和主体）都能够在正常的工作。
在现今和平的环境下，许多建筑工程中对人防地下室的设计并不注重，作为人防工程中的一种，对其结构设计的合理性与专业性是非常重要的。为了提高建筑工程的经济效益，对人防地下室可以进行经济化与经营化的转变，保证其经济性与舒适性，使人防地下室可以起到平战两用的作用。通过上文所述，在进行人防地下室的设计时要根据其特殊性结合工程特点进行设计。作为一个综合性项目，人防地下室的结构设计中还有许多问题亟待解决，这就需要对其进行不断的完善与改进，提高其设计水平。
参考文献
[1] 关安禄.关于人防地下室结构设计中存在的问题分析及应对策略探讨[J].城市建筑,2015(35).
[2] 张帅.探讨有关地下室人防结构设计中的重点问题[J].建筑工程技术与设计,2015(14).
论文作者:谷岚
论文发表刊物:《中国科技教育（理论版）》2016年6月
论文发表时间:2016/8/5
标签：人防论文; 地下室论文; 荷载论文; 构件论文; 作用论文; 结构设计论文; 建筑论文; 《中国科技教育（理论版）》2016年6月论文;