浅谈人防结构地下室设计

摘要：　本文通过对大量地下人防工程的设计实例的分析，对含人防的建筑地下室的设计问题提出了几点探讨性意见。

关键词：防空地下室；等效静荷载

0前言

防空地下室是为战时服务、具有预定战时防空功能的特殊地下建筑，与普通地下建筑相比较，其使用对象、条件、要求均有明显差别，从而在设计原则、设计标准和处理方法上，均与普通地下建筑不同。与一般民用建筑结构（普通地下室）相比较，防空地下室结构有以下主要特征：承受爆炸（常规武器、核武器）动荷载、结构产生运动、材料强度提高、结构可靠指标降低、大部分钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作状态设计等。

1　人防结构设计特点

防空地下室结构设计的主要内容包含两方面：一是主体结构设计，包括顶板、外侧墙、底板等其它构件的结构设计，二是孔口防护设计，包括出入口的防护和消波系统（防护设备），其中出入口的防护包含防护密闭门的选用、门框墙、临空墙的计算、出入口通道的计算等几个方面，而消波系统则包含防爆破活门的选用和扩散室（箱）的设计。防空地下室结构设计，必须满足预定的抗力要求，在预定的爆炸动荷载作用下，防空地下室不能破坏，并具有足够的承载能力。防空地下室的结构设计，必须满足预定的密闭要求，在预定的爆炸动荷载作用下，防空地下室必须满足防毒要求和辐射防护要求。人防荷载的作用时间：很短，1秒钟左右；　人防荷载的作用次数：一次（整个结构寿命期内一次）；

人防荷载的性质：突加快卸的瞬时动力荷载；人防荷载的分布：同时、均匀、满布；

人防荷载的分项系数：分项系数=1，原因是：偶然性荷载不乘分项系数。

2　防空地下室结构设计步骤

防空地下室设计和一般民用建筑结构设计一样，一般步骤是：确定结构类别确定结构体系确定荷载组合（等效静荷载、静荷载）内力分析确定控制内力截面设计。

2.1确定荷载组合

由于防空地下室战时荷载组合中不考虑一般活荷载，所以在战时荷载组合中只包括动荷载和静荷载两类。动荷载是指核武器或常规武器爆炸作用下结构等效静荷载，静荷载指土压力、水压力、地面堆载、上部建筑传来的荷载、结构自重等荷载。防空地下室结构要按甲、乙类防空地下室进行荷载组合，并取各自的最不得的效应组合作为设计依据。

2.2内力分析

防空地下室结构在确定等效静荷载和静荷载后，可按静力计算方法进行结构内力分析。即将动力作用下求内力问题转化为静力作用下求内力问题。

内力分析时，宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点等选择分析方法：

2.3截面设计

在动荷载和静荷载同时作用或动荷载单独作用下，防空地下室结构构件在承载设计中采用材料动力强度设计值，其值为静荷载作用下材料强度设计值乘以动荷载用下材料强度综合调整系数，其余基本上与地面建筑结构的截面设计相同。

当由战时荷载组合计算出的内力起控制作用时，防空地下室结构设计中不能直接采用静力作用下计算图表来进行截面设计，否则将造成不应有的学浪费，这是由于加入材料强度综合调整系数后，使等效静荷载与等量荷载并不等价。

当由战时荷载（效应）组合计算出的内力起控制作用时，防空地下室结构截面设计仅需验算结构构件承载力，不需验算结构构件的变形、裂缝开展。

3　地下室人防顶板的计算