【摘要】人防地下工程不僅是城市建筑的一部分，更是戰(zhàn)時保障人員安全以及物資儲備的重要設施。在設計時不但要考慮在和平時期的使用舒適性和經(jīng)濟性，還要考慮到戰(zhàn)爭時期的穩(wěn)定性和安全性，不斷優(yōu)化抗震設計，從而提高地下室人防的設計水平?；诖吮疚姆治隽巳朔赖叵陆ㄖ锟拐鹦阅茉O計。

【關鍵詞】人防地下建筑物；抗震性能；設計

【中圖分類號】TU92

【文獻標識碼】A

1、地下室人防建筑設計的特點

人防地下室的設計有以下特點：①由于人防地下室的特殊作用，在設計時要考慮戰(zhàn)爭的用途，應該考慮核武器或者普通武器爆炸等產生的荷載。一般來說爆炸產生的荷載的作用時間很短，往往都是一瞬間的事情，但是瞬間產生的荷載力卻很大，荷載力隨著時間的推移逐漸衰減。因此人防地下室相關構件會受到爆炸等產生荷載的直接作用，而埋藏在土中的構建物則將間接的承受土層傳遞力帶來的沖擊波影響。②在進行人防地下室設計的時候需要充分的考慮平戰(zhàn)和戰(zhàn)時情況。

在設計人防地下室各個構件時，不僅要滿足戰(zhàn)爭時防爆的需要和保護要求，還要保證在和平時期的強度、舒適度和穩(wěn)定性。在設計時應該考慮最不利的情形，對于和平時期和戰(zhàn)爭時期結合的地下室設計時，要同時滿足平時和戰(zhàn)時的使用要求，如果無法同時滿足就考慮采取平戰(zhàn)轉換措施，能夠保證戰(zhàn)爭時期能夠迅速的完成地下室功能的轉換。③地下室人防設計時可以適當?shù)奶岣卟牧系膹姸戎怠＝ㄖ牧系奶匦允羌虞d速率越快，材料的強度值越高。如果在戰(zhàn)時武器爆炸對建筑構件作用時，結構構件的受力是瞬間的作用，這與標準的力學靜載實驗比較的話要快很多，材料力學表現(xiàn)的是強度的提高。人防結構失效的概率在5%到8%之間。武器爆炸的荷載作用時，地基的承載力會有所提高，其安全系數(shù)可以取一個相對低值，因為瞬時的荷載一般不會造成地基失效從而導致結構被破壞，因此設計地下室人防時可以不測算爆炸荷載作用下的地基承載力和變形情況。

2、地下室人防建筑抗震設計的意義

抗震結構設計是在建筑結構設計中注重整個建筑的抗震性能和穩(wěn)定性，提高抵抗自然災害和人為災害的能力，以保證建筑物的壽命。具有足夠的耐久性和可靠性，與人防結構設計有一定的相似性。一方面，建筑工程的抗震結構設計應滿足建筑結構在使用過程中的穩(wěn)定性和可靠性。另一方面，為了安全和舒適，必須滿足用戶的要求?，F(xiàn)代建筑設計需要綜合考慮影響因素，以保證建筑設計的合理性和實用性。

3、人防地下建筑物抗震性能設計

中國是一個多地震的國家，在三個板塊交接處，三大板塊的構造運動引起的構造地震。隨著中國城市化的快速發(fā)展，人口壓力、交通、土地利用與生態(tài)環(huán)境。在中國的地下空間開發(fā)規(guī)模迅速增加，而地下空間的開發(fā)和利用已成為公眾關注的焦點。

人防地下建筑地震動普遍具有的如下特性：

第一是地下建筑的響應與地面結構有很大的不同。地震結構的振動變形將受到周圍土體的約束，動態(tài)響應沒有表現(xiàn)出自震特性。地下建筑物的地震不會影響周圍的地震。地下建筑物的振動形式主要受入射地震波方向的影響，對于地下建筑，即使地震的方向沒有太大的變化。地震形式的變化也與入射方向不一致。地下建筑各點的變形和應力也可能發(fā)生很大的變化，這種關系會影響地下建筑的動力響應，但影響程度不同，最重要的因素是地基的運動特性。

二是震害部位，地下建筑物的破壞部位一般情況下是發(fā)生在地下結構與地面結構的交界處，其在這個地方的穩(wěn)定性不好，很容易受到地震的影響。例如，地下隧道的進出口、隧道的拐角、兩個洞的交叉口或水平和平動與豎井的相交部位。

第三，就目前的情況來看，地震災害會受到很多因素的影響，包括地形、土質、斷面形狀和大小、震源位置、結構或襯砌尺寸和材料等。

對此需要優(yōu)化設計：首先是地下建筑的選址問題，這是地下建筑施工過程中極為關鍵的問題。因此，選址要慎重、科學、合理的。選址原則是地下建筑物必須建在穩(wěn)定的巖層和良好的地基條件下，避免山坡上的斷層、斜坡和不穩(wěn)定的部分。避免選擇當?shù)氐鼗鶙l件發(fā)生較大變化的場地；二是在施工過程中，必須選擇最深的進路。隧道施工時，應加強隧道的進出口，確保兩孔的交叉口接近直角，因為直角是最安全、最穩(wěn)定的。當三個隧道需要相交時，必須避免在同一位置相交的三個孔，還要注意三個孔的交點之間的距離。這個距離不應該太近。四抗震承載能力方面也需要重視。三根據(jù)地下結構的震害分析，從以下幾方面提高地下結構的抗震承載力是可行的：（1）在均勻、穩(wěn)定的基礎上建造地下建筑結構，遠離斷層，避免過多的破壞。在邊坡附近和不穩(wěn)定地段，盡量避免飽和砂土地基。（2）在地下建筑結構施工中，在相同條件下，盡可能地選擇埋深的線路。遠離風化巖帶。（3）在施工條件下，框架式地下建筑的施工盡量采用開挖施工的方法。（4）在地下結構中的柱、梁、屋蓋節(jié)點。應盡量使用柔性接頭，避免使用剛性接頭。四建筑物抗震設計方案的優(yōu)化，是需要在考慮一般標準的基礎上，應嚴格按照抗震設計規(guī)范的要求，增加抗震設計的具體標準。建筑結構的詳細規(guī)定和結構體系的確定對提高建筑抗震性能具有重要意義。因此，有必要對設計一開始給予高度的重視。通常，建筑物按其重要性進行分類，然后對各種建筑物的安全標準以及建筑材料的選擇做出適當?shù)恼{整，結構設計和結構體系的確定是抗震設計的核心，需要進一步加強控制。

總之，地下空間開發(fā)規(guī)模非常大，人防工程建設項目越來越多，由于地震的不規(guī)則形，使得人防地下抗震要求越來越高，因此進一步加強人防地下工程抗震性能的相關探討非常重要需要引起我們的重視。

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作者簡介：

周慧，女，1986年，籍貫：湖南省常德市，中級職稱，主要從事人防結構設計及相關工作。