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摘要：工程施工中建筑设计是基础，人防结构设计和抗震结构设计的地位在工程建设中地位尤为重要。 本文就建筑结构的人防设计与抗震设计从各个方面进行了一些比较分析。
1 引 言
目前国际关系虽然出现了暂时性的缓和，但是战争的因素仍没有完全消除，这就要求我们在建造建筑时在结构设计上一定充分考虑和平状态和战争状态下转换的要求，必须对人防工程的建设工作有一个全新的认识，人防工程的设计提高到一个新的高度，人防工程在战争和平时和自然灾害来临的时候都起到防护作用。抗震结构设计是能够预防一定地震对建筑物的摧残，人防结构设计是为了保护群众由常规武器以及核武器进攻带来的人身安全。二者虽然在内容、原则等方面存在不同，但是目的都是在建筑施工时减少震动，下面就其不同进行简单的比较分析。
2 人防结构设计与抗震结构设计的内容比较
2.1 人防结构设计
人防结构设计对于现代建筑来说是必不可缺少的一部分，人防结构设计需要在建筑施工之前进行一系列的系统结构设计，结构设计必须建立在科学数据分析以及实地勘探考察的基础之上，按照要求完成设计，然后进行施工。当前国际形势趋于稳定，但是仍然存在很多稳定的因素，人防结构在战争和和平时期对人民群众的生命和社会财产都有一定的保护效果。人防结构设计手段按照建筑的形势主要可以划分为两种：①掘开式人防工程；②暗挖式人防工程，而且他们各又包括自己的不同形势。掘开式人防工程包括附建式人防工程和单建式人防工程，暗挖式人防工程则包括地道式和坑道式。在设计的时候按照实际情况，选择适当的方法。
2.2 抗震结构设计
提高建筑结构的稳定性和整体的抗震动性是抗震结构设计的两个主要方面。抗震结构设计可以有效的提高建筑在自然灾害以及人为灾害的稳定性，防震结构可以提高建筑的耐久性以及可靠性，在这个方面与人防结构存在一定的相似性。世界范围来看，我国的地震发生概率比较小，我国处于板块交界处的地带相对较少，但是为了尽量减少地震发生时而造成的重大人身伤亡，保证保建筑物使用质量和用户人身财产安全，相应的抗震结构的设计还是不可或缺的，对于地震发生频率比较高的地区，更是不可缺少的。相关安全文件规定安全性指标是指建筑工程结构在各方面正常状态下包括正常设计的，施工以及使用等能够承受荷载或变形，以及在特殊情况下当偶然荷载或者突发事件发生时建筑的稳定性能不变。适应性指标则只是指建筑结构在正常使用的情况下在规定的年限内没有发生变形、裂缝等情况。
3 人防结构设计与抗震结构设计的对比分析
3.1 设计原则的对比
从理论讲，人防结构和抗震结构的设计原则大体一致，都是为了提高建筑的延性，尽量避免脆性破坏，两者的施工特点都是提高建筑物的抗震动的能力，确保在遭受重大自然灾害或者人为因素而带来的剧烈震动时建筑物能够尽可能保持完好。两者的基本原则一致。①由于脆性破坏构件安全储备比较小，但是延性破坏的构件安全储备大，所以建筑结构选取的延性好而且能够避免脆性破坏的材料，因此“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的原则是两个设计的基本原则；②防空地下室结构，必须考虑各部位的作用安全储备、荷载值以及坏形态等各个因素的不同，使建筑在规定的动荷载作用下，能够保证各部位的结构正常工作，避免出现由于个别薄弱环节出现问题导致整体结构抗力降低的情况。如果人防的某个部位失效，可能导致整个人防区失效。如果抗震设计中出现薄弱环节，当由于自然突发状况或者人为的突发状况出现巨大震动时可能会导致整个建筑物出现倒塌的现象，后果十分严重。因此在设计中必须遵循结构构件抗力相协调的原则，避免出现薄弱环节。
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3.2 设计方法的对比
人防结构设计的主要目的是增强建筑物的承受能力，从物理学的角度，现在的人防设计方法是采取等效静荷载的办法进行人防设计。而抗震结构设计是在拟建工程结构的基础上，通过对一系列的在施工或使用的建筑的摸索的一个设计过程。建筑结构的构建在不同的荷载的作用下，其震型和挠曲线基本一致，并且在不同的动荷载的作用力下结构构件的破坏规律也基本一致，所以我们可以通过基础的动力学分析，然后构建一种单自由度体系，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。而且提高人防结构的质量，一定选用科学的设计方案，通过多个方案比较分析，得到最佳方案，而且建筑结构材料的选用也是非常重要的。为了保证施工质量施工单位通常采用在建筑材料内加入材料强度综合调整系数的方式进行修正，最后根据建筑结构构件是否能在综合动荷载作用下承受变形的极限是否存在延性比而加以控制，最后根据允许延性比与进行弹塑性能得到设计的最终结果。但是由于地震灾害的不可预测性，所以地震灾害的预防工作难度系数比较大。抗震结构设计的理念是当较低级别的地震灾害发生时建筑物能够确保质量安全并且不发生破坏；当相对高的地震灾害发生时，可以出现轻微的破坏，但是能够通过修补维护继续使用；当较高级别地震灾害发生时，能够保证建筑物不坍塌，而且内部居住居民能够安全撤离。上述防震的设计理念和人防结构设计理念不同，人防结构设计通过小震地震动的参数完成“二阶段”设计要求，最后完成“大震不倒”的第三水准设计要求。
3.3 荷载对比
人防结构设计和抗震结构设计两者都是偶然动荷载，设计时都按一次作用时间考虑，两者的不同在于防震结构荷载的作用力是间接的，是由地震事件而造成地面运动所引起的动态惯性
的作用力。人防荷载外部动能量直接作用于结构构件外表面，动荷载直接作用于构件。人防结构所承受荷载的特点主要是能够在短时间内迅速爆发，作用时间短，量值大而且伴随着时间的变化也呈现衰退的趋势，破坏力相对较大。地震时由于的地面运动引起的动态作用属于地震荷载，地震荷载间的作用力是间接的。建筑物在震区都会承受地震动荷载。核爆动荷载是偶然性荷载，因此在静荷作用下的构件安全度比较低。在瞬间荷载作用下，地基失效而引起的结构破坏一般不会发生，所以在做基础计算的时候考虑人防荷载是没有必要的，而对于一些特殊的建筑设计时也适当考虑地震作用效应。等效静荷载的代表作用效果的等效，但是等效静荷载不是实际作用的力，但是等效静荷载对于我们进行静力分析模式的计算很方便。设防抗力的等级主要由等效静荷载的大小确定。地震作用力的大小与筑物所处的场地条件有关。所以我们在设定防震裂度的时候需要根据抗震的等级。
4 工程实例
某区住宅楼是由 3 栋住宅和 2 个地下车库两部分组成，主楼部分属于短肢剪力墙结构，地下车库部分属于框架结构。地震烈度为七度，抗震等级是三级，安全等级是二级，耐火等级为地上二级、地下一级，设计使用年限为五十年，基础采用平板筏基，地基基础设计等级为乙级。按照要求该建筑需要设置防空地下室，根据人民防空地下室设计规范该工程属于甲类防空工程设计。在设计的时候不仅要满足核武器爆炸防护的需求还应该满足其他的各项防护要求。荷载取值包括平时荷载和战时荷载。根据不同的公式分别计算。在本工程中荷载组合及人防构件的计算也需按照现行《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求进行计算进行相应的设计。构造要求则需要在地下室设置多条后浇带，而且在上下层或者内外钢筋设置拉筋条。本工程的结构的设计方法通过等效静荷载，按照计算公式进行结构内里的分析，按照各个构件的自由度体系进行人防设计。并且按照弹塑性阶段进行设计，平战结合，取控制条件进行。
5结束语
就目前建筑施工现状调查数据分析，人防结构和抗震结构的设计质量越来越受到人们的重视。尤其是在遭受唐山大地震和汶川大地震两次重大地震后，在当今国际形势的影响之下，对人人防结构设计和防震结构设计质量要求也越来越高。人防结构设计和抗震结构设计有共之处但是同时也有一定的差异，设计人员可以通过对两者的比较发现两者的优点和缺点，然后通过取长补短，进行设计，来提高建筑物使用质量和安全度，推动我国建筑行业稳步快速发展。的验算使结构体系协调一致，人防地下室结构应按以下荷载组合进行设计，并应取各自最不利的组合进行设计。
参考文献:
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[3]肖世健.浅谈人防地下室结构设计.山西建筑，2007，17（35）：90~91.
论文作者:杨德跃
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
标签：人防论文; 荷载论文; 结构设计论文; 结构论文; 构件论文; 工程论文; 建筑结构论文; 《防护工程》2019年8期论文;