摘要：近年来，我国的人防事业发展十分迅猛，加强地下人防工程结构设计的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对地下人防工程结构设计进行了研究，具有重要的参考意义。
【关键词】地下人防；结构设计；特点
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
人民防空，即人防，是为了保障战争时物资与人员的掩蔽、指挥、救护等一系列需要，来修剪地下防护的建筑。防空的地下室是与地面的建筑相结合，建造成在战争时用于人民防空所用的，具有一定的防护能力。它是地下人防的重要部分，也是人防工程实施的一个重要基础。
1 地下人防工程结构设计的原则
1、利用等效静载方法，来简化人防荷载的作用，可以拆成单个构建来进行计算。
2、将平战结合，应用有效控制的条件，在一般五级或者六级人防的设计结构之中，基本上顶板由战争时来控制，而底板与侧墙就需要由人防结构的形式根据实际的情况来确定。一旦平常使用的要求和战时的防护要求不相同，需要应用平战功能的转换措施。
3、运用强度验算的方法，因为人防在荷载的作用之下，结构的构建变形极限已经用允许的延性来进行控制，所以在人防工程的结构设计之中，不需要再对结构的构建变形以及裂缝进行单独验算。
4、观察各个部件抗力的协调性，避免因为设计标准的不同，导致结构局部的先行破坏，是整个人防建筑作用丧失。
5、对于人防工程和墙与柱承重结构的设计，应该尽量做到和地面建筑承重的结构互相对应，使得地面建筑荷载能够通过人防工程承重的结构直接转移到地基上面。
6、注重构造的要求，许多人防结构的设计要求是和一般建筑的设计有所不同，其在要求上会更为严格，应该对于结构延性有充分的保证，强剪弱弯、强柱弱梁。
2 地下人防工程结构设计的特点
1、建筑的使用功能——平战结合
平战结合作为地下人防工程结构设计上的一个特点，所以在人防工程荷载的设计上，应在平常使用的时候，用静荷载作为主要荷载，战争时爆炸冲击波的动荷载作为工程主要的荷载。所以，在人防工程的结构设计之中，除要满足正常生活使用的要求之外，还需要满足战争时承受爆炸荷载的组合要求。
2、钢筋混凝土的结构组成可以按照弹性的工作阶段来设计
因为构件处在塑性阶段工作的时候比弹性阶段工作之中吸收的能量较多，所以能够将材料的潜力充分发挥出来。因为人防工程的设计是有效将动荷载来等效成静荷载分析，和这个相互适应的是在人防工程中结构的材料所承载能力按照静载的实验来取得，材料的强度应用在人防工程的设计时，需要将材料处于动载之下强度提高的一系列因素考虑好。所以，在人防工程的设计之中材料的强度需要用动荷载的强度增强的系数调整之后，才可以用在结构的设计之上。这也是人防结构设计之中重要的一个特点。
3 等效静荷载设计的概念
对于人防工程的结构设计之中，其核心的问题是人防工程结构的内力计算方法与构件界面设计的方法。从人防工程的设计程序上来看，简单可分为三层，即结构的方案、内力的分析、截面的设计。这三点之中内力的分析在人防工程的结构设计之中与普通建筑的结构设计上有着很大区别，然而截面的设计一般与普通建筑结构的设计方法普遍一样。在进行人防工程结构的分析时，最先考虑的应该是依照建设单位设计委托书之中确定工程抗力的等级，来有效证明工程所需防护的要求。一旦确定防护的等级，就可以依照相关规范确定其各种荷载所作用的数值。
一般人防工程平时都是以静荷载为主的，战争时需要以动荷载作为主要荷载，这种荷载也可以称为冲击荷载。但是人防工程怎样选择荷载？荷载又怎样作用在结构之上？解决这个问题有效思路是，将爆炸的动荷载转变成等效静荷载，之后再依照荷载的组合情况，根据普通静力结构的力学方法算出结构的背离。再进行结构整体分析，并从整体到具体的构件。然而人防工程内力的分析主要是将结构分成单个独立构件，每一个构件按照分别不同防护的要求与防护的等级，将其等效的静荷载计算出来，不再向另外的构件来传递所受荷载。
一般等效静载法在原则上适用单个的构件。三十几人防工程的结构由梁、顶板、柱、外墙等一些构件所组成多构件的复杂体系。应用等效静载方法进行设计的时候，普遍是将结构分解为独立构件，各自求出等效静载之后，将复杂的结构进行简化，成为基础构件或是结构，就可以按照静力荷载的作用下对结构的内力进行计算。
4 几种人防结构在设计构件上荷载的取值办法
上部的建筑对于人防地下室的顶板核爆炸动荷载的影响，应该从爆炸的冲击波和建筑相互作用方面来分析。一旦冲击波在迎爆墙壁各个窗孔内冲进室内，冲击峰的数值将会被降低，经由室内各方向障碍反射的过程，会形成新超压波形，会导致地面建筑的变形、失稳甚至倒塌。因此对上部建筑自重计算的明确，也就知道了人防工程的等效静荷载之中，上部建筑自重作用在顶板的原因。在核爆的时候，上部的混凝土承重墙由于倒塌等原因，压在地下的人防工程顶板，由于建筑受到抛掷，所以上部建筑自重不计或取半。
在对界面进行设计的时候，要对临空墙、楼梯口以及扩散室墙等各种构件动荷载的作用区别进行严格的区分。临空墙的一侧在工程防护门之外受到冲击波的荷载作痛，另一侧不会受到冲击波的影响。对于防护门之外和扩散室外的通道的临空墙，他的外侧会受到冲击波的强力荷载。所以应该按照构件反面和正面不同时受到荷载来分别对配筋进行计算。
在人防工程的结构设计时，要结合建筑的功能要求，对结构进行合理的布置，并建立结构合理的计算模型，将建筑的构件和结构的构件有效合成一个整体，合理选取设计的参数，确保结构设计的经济性与科学性。
在人防设计之中，顶板、底板以及侧墙是设计的重点内容，同时也是设计中的基本结构，从经济与功能方面来看，也是人防设计中的重点所在。人防工程在进行入口、通风口等各种管道的设计时，尤为需要设计人员的关注，这也是在设计之中最容易出问题的地方，在进行设计的时候不仅要确保出入口的临空楼梯与临空墙结构的承载能力，还要确保防护门的牢固性，确保其承受住规定荷载。对于各种阶段设计上必须全面，对于设计的要求也要具体明确，保证地下人防工程的质量与防护水平。
结语：随着社会科技的高速发展，可以说我国的人防工程逐渐由古老的地道战形式，转变成坚固、美观的建筑形式。地下人防工程能够合理来利用地下的空间，同时打破了拆迁以及文物保护的一系列矛盾，能够合理的解决新旧建筑的结合与功能拓展，为地面上创造了更加开辟的空间，符合了现代城市建设的紧凑化以及人文关怀的一系列新理念。本文是结合笔者多年地下人防工程结构上设计的经验，对于其设计的特点进行的简单探讨，希望会日后地下人防工程的建设有一定的借鉴价值。
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