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摘要：提高人防工程结构设计重点是实现建筑工程的最终目标，而减少问题产生也是提高建筑工程最大化的手段之一。加强人防工程结构设计研究是一种比较有效方法，为了促进人防工程结构设计重点发展，需要在很多方面下进行分析与研究，人防工程结构设计重点才是建筑工程发展道路，为了提高人防工程结构设计重点，需要发挥建筑工程每个人才能。这样才能促进加快建筑工程的发展。
关键词：人防工程；防护措施；结构设计特点
1人防工程结构设计的原则
地下室人防工程的设计必须完全满足“长期规划、加强重点区域建设、和平时期与战争时期相结合”的要求，坚持把防空建设、经济建设和城市建设相互协调的原则。对于防空地下室的选址、战争时期和和平时期如何使用，必须满足城市防空工程建设的条件。
和平时期，我们还应考虑城市生产和生活服务的需求、上层建筑的结构要求及其所在环境、区域特点、建筑标准以及从和平时期到战争时期的过渡问题。在民用防空工程的结构设计中，防空地下室的主体结构主要包括防空地下室的主体结构、保护结构的进口、出口、洞口和防护设备应根据保护要求和应力条件，与各部件的阻力协调一致，以防止局部应力过大对主体结构的安全造成威胁。
在钢筋混凝土结构满足设计强度的条件下，满足设计阻力的空气基底结构应采用“强柱弱梁”、“强剪弱弯”以及“强节点”的设计原则。
2人防工程防护结构的质量防护要点
2.1防护功能平战转换的质量防护要点
防空地下室设计必须满足预定的战时防护要求和使用要求，充分发挥其投资效益，战时为防空袭服务，平时应最大可能、最大限度地充分利用。人防工程平战功能转换的实施要求：“快速、安全、高效”。平战转换设计的基本原则有：工程平战用途相近，平战结合，考虑兼容性和通用性；工程设计必须完整，一次完成，分步实施的原则；完善技术储备和物资储备的原则；转换工作量要最小，转换措施要求快速、经济、简便、可靠。防护功能平战转换分为3个阶段，早期转换为30天，完成战时防护器材筹措和构件加工；临战转换阶段为15天，完成对外出入口及各类孔口的封堵；紧急转换阶段应为3天，完成防护单元连通口的转换及综合调试等。人防工程平战功能转换措施一般有3种：使用功能、防护功能和内部设备系统的平战转换。出入口是人员或设备进出工程的重要衔接处，所以出人口的平战功能转换措施一定要满足工程防护要求、密闭性要求等。出入口平战功能转换措施应满足平战转换的要求，应保证战时的抗力、密闭、防早期核辐射及城市火灾等防护安全。专供平时使用的出入口可采用的封堵方式有：钢筋混凝土预制构件封堵、型钢构件封堵、一道钢筋混凝土或钢结构防护密闭门封堵、两道人防门封堵等。
2.2不同防护单元间的质量防护要点
人防工程中其防护设施和内部设备均能自成体系的使用空间体系称为防护单元。其作用从定义中可以看出是为了提高人防工程的抗毁伤能力，即个别防护单元被毁伤，不至于导致整个工程被毁伤。为保证人防工程不同防护单元的防护功能，相关人员需注意以下内容：
（1）临空墙、隔墙、门框墙、顶板及楼板均使用钢筋混凝土，防空地下室结构选用的材料等级不应低于如表1所示的规定，根据防护抗力设计要求确定厚度，防空地下室结构构件最小厚度应符合如表2所示的规定。
表1材料强度等级
表2结构构件最小厚度（mm）
（2）如需在防护密闭隔墙上开设相应的连通口，施工人员需对防护密闭隔墙两侧防护密闭门的安装质量进行监测，并严格控制两门间的间距，最小间距不得小于500mm。
（3）施工过程中要确保密封性、牢固性，除了要注意防护密闭隔墙上预留的平时通行连通口或风管穿墙孔，还需严格检查封堵预埋件的位置、规格。
（4）通常来说，防护单元隔墙上的连通口总宽度需控制在防护单元隔墙总长度的30%以内，且单个洞口的净宽不得超过6m，净高不得超过3m。
（5）临空墙均采用现浇钢筋混凝土浇筑，严禁有蜂窝、孔洞、露筋现象。施工要保证混凝土的浇筑质量，还要检查钢筋的规格、间距、位置、绑扎、接头质量等。
3人防工程结构的设计
3.1人防工程结构特点
人防工程中放空地下室是其最为重要的结构，放空地下室不单单承担战时保护的作用，也要考虑和平时期的使用，所以防空地下室为了承担更大的负载，只能埋在地面以下。防空地下室中梁、板、柱尺寸都要比我们常见地下室要大很多。有些防空地下室可以进行战前临时更换结构，这样可以提高正常使用时的空间，还需要战前转换设计，如战时的墙壁，开口，临时支撑和其他重要的人防工程构件。
另外防空地下室在建筑上为了满足人员在战时能安全出入工程，具有专门的防毒通道、洗消间、防护门和密闭门在通风上考虑到防止化学武器和生物武器的袭击，设置除尘滤毒室，安装滤毒器、通风设施和防爆破活门在电气照明上配备应急系统，根据需要设置内部发电站在给排水上设置了战时洗消、生活用给排水系统等等，这些都是普通地下室所没有的。
3.2人防工程的荷载设计
假设某地发生核爆炸，其动荷载威力巨大，防空地下室一般采用等效静载法去分析动力构成，其方法主要是将整个结构分解成单元分别进行计算。核爆炸动态负载属于偶然的负载，其具有更大量值和爆炸时间，但是载荷衰减常数很大等特点，人防负载的作用在整个结构的生命周期中可能有很多次，但在计算时只考虑一次。在完全埋置的防空基底结构上，可以同时均匀地计算核爆炸动荷载，因为左右两边的荷载负载值相等，但却方向相反，所以没有必要考虑结构的横向位移。
钢筋硂结构构件强度、屈服性可根据弹塑性工作阶段进行计算。防空地下室里，如屋盖、外墙和空域墙等构件来说，屈服后的裂纹状态并不是不能承受较高荷载，在这种状态下，可以有效利用材料的各方面性能，如屈服强度、抗弯强度等等，材料在度过屈服点之后还要产生大变形才会完全崩溃，所以利用塑性阶段的材料抗性，能够承受更大的动载荷，经济效益更大。
3.3人防工程的强度设计
在人防工程强度设计过程中，通过实验发现，载荷加载速率对材料的设计强度有着很大的影响。在炸弹爆炸瞬间，在爆炸载荷下，人防工程结构构件受到急速的挤压变形，可以用ms进行计算，比标准静载荷试验速度快1000倍。此时，构件的力学性能变化显著，主要随着荷载的叠加，其强度也快速增加，但塑性变形等基本性质没有多大改变，这对材料结构性发挥了有益的作用，譬如钢铁强度可以翻倍，这些有利因素在实际设计过程中，要全面考虑材料强度系数来进行计算调整。
地下结构只需要检查强度这一个性能指标。利用达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值来控制变形极限，所以没有必要单独对构件结构设计和裂纹进行校核。
结束语
改革开放以来，我国经济实力不断增强，加快城市化进程已成为推动国民经济持续、健康、快速发展的重大战略举措，是不可逆转的必然趋势。人防工程作为城市防空防灾设施，也必将得到快速发展。所谓人防工程是为保障人民防空指挥、战时人员与物资掩蔽、医疗救护、通讯等不受或减轻核、生、化武器和常规武器的杀伤破坏，而专门修建的防护性工程，以及结合地面工程修建的战时可用于防空防灾的地下室。
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论文作者:高宇1,胡雪野2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/20
标签：人防论文; 工程论文; 防护论文; 地下室论文; 结构论文; 结构设计论文; 战时论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;