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摘要: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要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。下面就其不同进行简单的比较分析。
关键词:人防结构设计;抗震结构设计;比较
引言
在当前社会快速发展背景下,建筑行业获得了空前的繁荣,大量建筑涌起,建筑规模也愈加庞大,为了能够确保人们住房安全,提高建筑质量,需要综合各方面因素进行考量,最主要的就是对建筑物的人防结构设计和抗震结构设计,尽管二者在一定程度上存在融合之处,有助于提高建筑质量,但是还需要区分二者的本质差异,明晰各自的优势特点,从而寻找更适合人类居住的建筑,创造更大的经济效益和社会效益。
1.人防结构设计与抗震结构设计的对比分析
1.1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。
1.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.建筑结构中的人防设计与抗震设计措施
2.1人防设计
(1)主体设计
通常情况下建筑地下室划分为普通地下室与人防地下室两类。在设计地下室时需依照平战结合的方式进行。第一,结构体系应当根据人防建设面积、抗力级别、功能要求以及防化要求来进行确定,且做好防护区、清洁区、染毒区的划分工作。第二,应当将钢筋混凝土防护密闭墙设置在相邻防护单元间。第三,应当采用整体浇筑的密闭隔墙来隔离染毒区与清洁区,且用水泥砂浆抹光染毒区一侧墙面。
(2)出入口设计
人防出人口设计中根据防护单元面积大小分为两类:第一,小于1000耐。主要采取战时出人口与连通口各一个的设计,它们作用分别是直通室外以及连接隔壁防护单元。其次,为指挥工程设计宽和高超过2m、26m的出人口两个以上。另外,为了保障战时出人口安全性,我们还需对其进行防倒塌堵塞设计。第二,超过1000耐。除连通与垂直口外,出人口设计数量在2个以上,并要求相邻距离超巧m以及各有不同方向。
(3)平战功能转换
通常情况下平战功能转换可分为早期转换、临战转换以及紧急转换三个阶段,在对这几个阶段设计过程中,必须要确保能够在特定时间内完成器材、物质的筹措、安装各类管线设备、封堵出人口以及调试单元连接口等工作,并且根据上述要求来完成平战工功能转换的设计。
2.2加强对人防工程的地下结构的检测
整个人防工程的建设绝大部分建筑区域是在地下进行,所建造区域的地下条件和地质情况对人防工程的框架设计产生十分巨大的影响。所以在进行人防工程的建造工作过程中,一方面要加强对建设区域的质量把握,另外一方面要能够对所建造区域的地质条件和地形进行科学研究和分析,要严格按照国家出台的关于修建人防工程的要求和规范进行。尤其是对于一些我国地震高发的甘肃和云南以及四川等地,这一部分地质条件复杂,地形变化多样,尤其是地下的地理环境更是难以把握,所以在建筑过程中,要能够针对所建造人防工程的进度进行对地下人防工程的地质条件和地理环境的检测,保证所建造区域是在地质条件相对稳定和健康的区域内进行建造。保证建造结构具备足够的强度和稳定性,人防工程框架能够承受突然出现的荷载和变形,保持自身结构不会发生变化,保证建造框架的稳定性能正常发挥作用。
2.3科学合理的抗震框架的配筋设计
钢筋抗震框架的结构与钢筋配率有着紧密的联系,在进行人防工程的框架建设的时候,要对钢筋配率进行严格控制,如果按照适中原则来进行框架建设那么钢筋配率应为0.4~1.5%,在人工工程的建设中要考虑到工程框架的整体结构,人防工程的纵向钢筋配率要保证在1~3%之间,而对于横向的顶梁的钢筋配率要保证超过2%,在整体的框架建设中,要综合考虑到多方因素,保证钢筋框架的受力承载科学高效。
2.4确保建筑结构的规则性
在设计建筑结构时,应当尽可能保证建筑结构的规则性,以均匀分布建筑所承受的荷载力。首先,应尽可能选用规整的图形作为建筑结构不免布置图。其次,应当尽可能避免使用不规则建筑平面,避免导致建筑结构钢心与质心发生交错。否则在发展地震时,极易由于建筑钢心距离过大而导致下刚性下降,从而产生倒塌的风险。
3.结束语
综上所述,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。
参考文献
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论文作者:王浩然
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上
论文发表时间:2017/6/8
标签:人防论文; 结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 荷载论文; 建筑结构论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年2月上论文;