摘要：目前，随着社会的不断进步，高层建筑也迅速发展起来，为满足人民日益增长的物质需求和精神需求，近十几年城市中兴起了许多高层建筑。但是高层建筑的兴起，不然伴随着许多安全问题亟待解决，相关的安全防护工程和措施逐渐进入大众视野并得到广泛关注。高层建筑的人防安全工程直接关系着人民群众的生命财产安全，因此需要不断讨论高层人防结构设计和出现的问题。
关键词：高层建筑；人防工程；结构设计
引言
随着时代的不断变化，建筑行业已经成为我国经济发展的主要方向之一，而且由于各种新型施工技术的不断提出和应用，也使得我国的建筑行业得到了有效的发展，各种高层超高层建筑也出现在了人们的生活当中。而人防工程作为我国建筑工程中重要的组成部分，它不但满足了人们正常生活的需求，还有效的保护了人们的生命财产安全。因此在当前的建筑施工工程中，人们对人防工程结构设计也开始逐渐的重视起来。下面我们就通过实际案例对人防工程结构设计进行简要的技术。
1高层建筑人防工程结构设计的概述
建筑设计方案层出不穷，为适应当前建筑形式和建筑要求，目前的人防工程建筑类型与以往出现了很大的差异：单建式、地道式、坑道式和附建式。在这四个建筑类型中，附建式更加适用于高层建筑人防工程设计中。附建式有与其他三者不同的优势：施工方便，节约空间、成本较低等。因此附建式人防工程建筑类型的高层建筑不断出现，该建筑类型已经成为了人防结构设计中的重要组成部分。人防工程结构建设的目的就是在特殊时期为人们提供隐蔽场所，因此设计要点之一就是要考虑战时炸弹爆炸所产生的冲击荷载，保证在冲击波或压缩波中人防工程能够具有一定的承受能力。由于该内力设计计算过于复杂，在实际设计过程中一般要通过等效静荷载法简化计算，使得人防结构在受到爆炸冲击波之后仍然能够保证自身稳定性和安全性。
2高层建筑人防工程结构设计中的特点
在人防设计过程中，高层建筑要总体把握平战结合的方式，注重对严重冲击的受力控制，特别是战争时的爆炸冲击波，设计结构需充分考虑到结构的承受效果。为此，在设计过程中，相关的设计工作人员务必要对这一因素进行全面地考虑和融入，以使人防工程能够应对突发情况。同时，在材料选择过程中，要考虑钢筋混凝土的变形问题，如果变形过于严重，则需要最大程度地发挥自身能力，将受力标准尽可能转化为静受力再进行相关分析。要对材料严格把关，杜绝为了控制成本而选取不合格材料进场的现象，确保购入的材料能够承载较大程度的试验，尽可能满足人防工程的设计需要，从而确保国家财产和广大人民群众的生命财产安全。
3高层建筑人防工程的结构设计要点
3.1构造设计
人防工程与普通工程相比，差别在于人防工程所承受的动力荷载更大，因此人防工程使用的材料、抗渗等级和材料厚度都高于普通工程所用。在设计时要据此选择合理的施工材料，设计合理的抗渗等级，调整合理的构建厚度。第一、高层建筑下人防工程结构构件的截面尺寸要大于普通工程构件尺寸，钢筋混凝土中的最小配筋率大。对受力钢筋的配筋率进行合理控制能够改善钢筋特性，避免混凝土崩溃。如果选择的界面尺寸过小会出现钢筋“超筋”现象。所以，在人防工程构件设计中要控制好构件截面尺寸，既要满足最小配筋率的要求，又要满足地下室对层高、柱距、经济性的要求。第二、为提高工程的整体稳定性，需要对尺寸较大的墙体、梁板更构件进行双层双向钢筋布置，并设置能拉住最外层受力钢筋的梅花形拉结筋。这样能够使得钢筋混凝土构件具有良好的延性。第三、目前人防工程建设中不适宜设置沉降缝和伸缩缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为对现有的施工工艺和材料进行研究发现，高层建筑下人防工程在设置沉降缝和伸缩缝的应用中存在很多的不足，容易引起整体结构的稳定性。
3.2顶板设计
对于高层建筑的人防工程而言，一般将这一建筑功能放置在地下，因此设计人员在进行人防结构的上部结构设计时需要注重其安全性和稳定性，以此保障建筑的整体稳定性。高层建筑由于上层建筑体积庞大，因此重量也相对较高，对于地基的承载力要求也极高，可以说对于高层建筑而言最重要的部分就是地基建设，一旦地基出现施工或设计问题就会直接影响高层建筑的整体稳定性，严重时还会使房屋倒塌，危害人民群众的生命财产安全。由此可见顶板设计对于高层建筑而言是非常重要的。在进行上层建筑的设计时，需要使上下两部分建筑结构相匹配相适应，需要设计人员选择好构建的结构尺寸以及合理的承载以保证建筑结构的稳定和安全。
3.3基础设计
良好的结构承载力，加之结构可靠性才能构建一个良好的人防基础结构，进行承载力和可靠性的判定，需要对这些内容进行详细的分析和计算。同时，在设计中要充分地考虑其经济效益，只有多方面的研究和计算下才能构建最佳的人防工程。首先，从安全性考虑，在进行人防工程结构设计时一定要验算结构的承载力。在设计时，要选择最不利的情况作为控制参照。验算要从两方面一同进行，一是和平时期的验算。验算方法为活载、恒载乘以其具体相应的分项系数。二是战争时期的验算。要考虑到核弹爆炸等效静荷载和恒载，这时可以不用考虑活载。核爆荷载不用乘以分项系数。因为高层建筑主楼的层数很多，其结构自重很大。所以，在对其进行基础设计时，一定要计算出2个不同时期的数值，然后比较之后取其中的最大值。在设计施工裙房时，为了节省化工产品的施工成本，提高建筑结构的稳定性，所以一般都设计2层左右，使用独立式建筑基础施工方式。这种两层结构的设计施工一定要充分考虑其本身的防水功能，所以多会设计一层防水板，既能够提高建筑结构的稳固性，还较为经济实惠，具有节能环保效应。实际的建筑设计有时会出现结构分离四周的土壤情况，为了提高其稳定性，必须在地下人防结构中铺设土壤，此次工程中1.6m厚的土壤铺设就是因为此种目的。一系列的地下结构建设目的都是为了保障结构的稳定性及可靠性。还有就是考量主楼基础下的地基承载力的深度问题。一些建筑的主楼地下室四周设有裙房地下室，如果其设计采用的是筏型基础，加之其负载重量相同于挖出的土体重量，那么进行深度修正就可以按照地面至楼的基底距离设计即可。本文研究的是独立基础形式，所以裙房基础的修正深度就可以依照主楼的地基至裙房地下室的地面距离。
3.4人防区柱网结构布置
与其他普通工程一样，人防工程在设计初期也会进行结构方案优化选择，通过对所选方案进行优化，可以大幅度减少施工工序，缩短工期，降低工程成本。因此，在对结构方案优化之前要对所在施工区域进行实地考察，结合当地具体情况对方案进行优化修改，避免浪费施工资源。人防区柱网设计时，要首先考虑建筑物整体结构，详细分析不同部分所适宜的技术，并且明确该位置上结构的作用。将结构有机的、科学的组合在一起，并进行优化设计，可以将结构作用发挥到最大的程度。
结语
目前的高层建筑设计中，人防工程是其重要的结构设计部分之一。相关的人防设计结构不断优化，正在积极融合高层建筑理念，尽量满足高层建筑的设计要求。本文结合高层建筑的设计案例对其中的人防结构设计问题进行了相关论述与研究，概述了其设计概念与设计原理，并具体提出了相关的基础设计、顶板设计及构造设计等。
参考文献：
[1]刘华丽，徐铁山.人防工程结构设计的关键点探析[J].工程技术究，2015，（9）：241-242.
[2]许少洪.高层建筑下人防工程结构设计研究[J].河南科技，2016（9）：103-104.
[3]罗新忠.简析高层建筑的人防工程结构设计[J].建筑工程技术与设计，2016（27）：577.
论文作者:张燕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/22
标签：人防论文; 工程论文; 高层建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 稳定性论文; 《防护工程》2018年第32期论文;