丁順利

河南方創(chuàng)民防建筑設(shè)計(jì)有限公司（450000）

分析建筑人防設(shè)計(jì)及抗震設(shè)計(jì)的具體措施

丁順利

河南方創(chuàng)民防建筑設(shè)計(jì)有限公司（450000）

近年來，地震災(zāi)害頻發(fā)，對我國人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了損害，嚴(yán)重影響了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程。因此，在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)更加重視人防設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)，為我國人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供有力保障。

建筑結(jié)構(gòu)；人防設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；具體措施

建筑工程中，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指通過科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安排來達(dá)到有效預(yù)防一定級別地震對建筑破壞的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，旨在有效預(yù)防核武器或常規(guī)武器造成的震動(dòng)對廣大人民群眾的危害。就本質(zhì)而言，兩種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本目的相同，均是為有效降低震動(dòng)危害，因此，人防設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)具有一定相似之處，但兩種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對的震動(dòng)性質(zhì)不同，因此，在實(shí)際施工設(shè)計(jì)中，也存在一定的差異。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人防設(shè)計(jì)

1.1 人防設(shè)計(jì)具體內(nèi)容

建筑工程施工前就要完成建筑人防結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)科學(xué)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中，必須以實(shí)地勘探考察所獲得的具體數(shù)據(jù)為參照，以保證設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，并為建筑施工質(zhì)量提供有力保障?？茖W(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可獲得相對應(yīng)的人防成效，不管是處于和平時(shí)期還是處于戰(zhàn)爭時(shí)期，均能夠?qū)崿F(xiàn)對廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的有力保護(hù)。就當(dāng)前我國工程施工的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)而言，在進(jìn)行建筑人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要設(shè)計(jì)手段包括開掘式和暗挖式兩種，其中開掘式人防工程又可分為附建式和單建式兩種，暗挖式人防工程又可分為地道式和坑道式兩種。

1.2 人防設(shè)計(jì)的具體措施

在進(jìn)行建筑人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為達(dá)到平時(shí)使用功能和戰(zhàn)時(shí)使用功能的有機(jī)結(jié)合，必須對人防工程的防護(hù)原理以及戰(zhàn)時(shí)使用功能原理均有深入的認(rèn)識，并了解人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各細(xì)節(jié)部位的作用。

1）建筑人防結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)

人防結(jié)構(gòu)主體即為人防的圍護(hù)機(jī)構(gòu)，也是整個(gè)人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的最重要部分。建筑人防主體設(shè)計(jì)必須滿足人們戰(zhàn)時(shí)躲避武器傷害、戰(zhàn)后快速回復(fù)建設(shè)發(fā)展的實(shí)際需求。人防主體主要包括人防頂板、外墻、人防底板、臨空墻等。人防主體各部位對武器抵抗力不同，設(shè)計(jì)時(shí)對各部位要求也不同。作為人防主體最薄弱部分，人防頂板厚度需在250 mm以上，以有效抵抗來自上部的巨大沖擊波。同時(shí)人防頂板不可穿越任何無關(guān)孔洞，并用防水混凝土澆筑，防止化學(xué)武器的毒素和細(xì)菌滲透，威脅人們的生命安全。人防工程中，墻體和柱子對人防頂板的支撐力也會對人防等級產(chǎn)生決定性作用。一般情況下，5級人防工程多以剪力墻支撐人防頂板，6級人防工程多以柱子支撐人防頂板[1]。

2）建筑人防結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)

當(dāng)人防主體過大時(shí),在進(jìn)行人防結(jié)構(gòu)設(shè)施時(shí)，就需要將大的主體分為多個(gè)獨(dú)立單元。設(shè)計(jì)時(shí)，保證每個(gè)防護(hù)單元的內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)均可獨(dú)立運(yùn)行，這樣，在其中某一個(gè)防護(hù)單元遭受破壞后，其他單元仍可良好運(yùn)轉(zhuǎn)。同一單元內(nèi)部，為防止彈藥爆炸后產(chǎn)生的彈片等對人造成傷害，需各自設(shè)置抗爆單元，每個(gè)單元面積控制在500 m2以內(nèi)。當(dāng)人防主體上部建筑在10層及10層以上時(shí)，或其上部建筑仍舊為人防主體時(shí),不可在主體內(nèi)劃分防護(hù)單元和抗爆單元，因?yàn)橛袠菍友谧o(hù)，可不考慮炸彈破壞。人防工程中必須配置有符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》的滅火器，以使用場所的危險(xiǎn)等級來確定人防地下室滅火器設(shè)計(jì)類別。人防地下室屬B、C類火災(zāi)配置場所，若為手提式滅火器，最大保護(hù)距離應(yīng)為12 m。若為推車式滅火器，最大保護(hù)距離應(yīng)為24 m。確保人防工程中所配置滅火器的滅火級別均高于計(jì)算值，以保證在出現(xiàn)相應(yīng)險(xiǎn)情時(shí)，能夠達(dá)到理想的滅火效果，保證人防工程的安全。

3）建筑人防結(jié)構(gòu)出入口設(shè)計(jì)

在完成人防主體的設(shè)計(jì)后，人防工程形成一個(gè)封閉主體，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的出入口來保證人和物資的安全出入。在進(jìn)行防護(hù)單元設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證每個(gè)防護(hù)單元均具備兩個(gè)出入口。一為室外主要出入口，保證其在戰(zhàn)前、戰(zhàn)時(shí)、戰(zhàn)后均可滿足人們的使用需求，因此，必然要保證其不能在人防主體受到毀滅性破壞之前損壞；一為次要出入口，只需滿足戰(zhàn)前使用需求，戰(zhàn)時(shí)封閉，戰(zhàn)后不做要求。作為整個(gè)封閉人防主體上的縫隙，人防出入口為人防工程的薄弱環(huán)節(jié)。要求戰(zhàn)時(shí)主出入口不可受到地面其他建筑的損害，保證即使地面建筑物倒塌也不會封堵出入口。因此，在進(jìn)行主出入口設(shè)計(jì)時(shí)，需采用防倒塌棚架設(shè)計(jì)，若用地緊張，則可采用附壁式出入口。附壁式出入口要保證出入口投影范圍內(nèi)上方不得有構(gòu)筑物，以防止戰(zhàn)時(shí)構(gòu)筑物坍塌堵人防工程出入口，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)

2.1 場地和地基的選擇

高層建筑抗震能力的重要影響因素之一即為建筑場地和地基。在抗震設(shè)計(jì)中，建筑場地和地基也是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)所在。選擇建筑場地和地基時(shí)，應(yīng)事先了解當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)情況，并預(yù)先進(jìn)行地質(zhì)勘查，以確保搜集到足夠的、可靠的資料，在此基礎(chǔ)上對相應(yīng)場地進(jìn)行綜合分析評價(jià)，對當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)計(jì)等級進(jìn)行相應(yīng)評估。盡量規(guī)避對抗震設(shè)計(jì)不利的場地，若受震無法規(guī)避，則采取針對性的措施予以處理。如在為高層建筑選擇地基時(shí)，盡量選擇巖石或其他高密度基土，以促進(jìn)建筑地基抗震能力的有效提高，減小地震對建筑的破壞。建設(shè)時(shí)，若相應(yīng)地基達(dá)不到抗震要求，應(yīng)預(yù)先對地基進(jìn)行改造和加固，使之達(dá)到相應(yīng)的抗震標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 隔震和消能減震設(shè)計(jì)

為滿足高層建筑的隔震、消能減震需求，在選擇場地和地基時(shí)，盡量選擇高密度地基，以在地震發(fā)生時(shí)，有效減輕地震產(chǎn)生能量對建筑的破壞，減少共振發(fā)生。不同建筑對隔振系數(shù)要求也不同，因此在進(jìn)行建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須以實(shí)際情況為參照進(jìn)行隔震支座的選擇，同時(shí)注意風(fēng)力會給建筑帶來的影響。在建筑構(gòu)件選擇上，為達(dá)到相應(yīng)的抗震、消能需求，則應(yīng)盡量選擇延展性好的材料，以有效降低地震對建筑的破壞。

2.3 抗側(cè)力體形的優(yōu)化

一般構(gòu)造的高樓，采用剛性結(jié)構(gòu)更好。剛性結(jié)構(gòu)高樓在地震發(fā)生時(shí)，其主體結(jié)構(gòu)受破壞更小，且不易發(fā)生變形，建筑結(jié)構(gòu)中的隔墻、圍護(hù)墻也會受到有效保護(hù)，破壞減輕。增加結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)，以相應(yīng)提高地震發(fā)生時(shí)塑性鉸的出現(xiàn)頻次，有效消耗更多的地震能量，避免建筑主體受到過大沖擊而倒塌。同時(shí)改善建筑結(jié)構(gòu)的屈服機(jī)制，使地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞能夠按照整體屈服機(jī)制進(jìn)行，而不是樓層屈服機(jī)制。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還需遵循以下原則：強(qiáng)節(jié)弱桿、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)壓弱拉。進(jìn)行構(gòu)件選擇時(shí)，選擇中軸力小的水平桿件，使之能夠在地震發(fā)生時(shí)發(fā)生彎曲,有效消耗地震能量，減輕地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞[2]。

3 結(jié)語

當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)水平和物質(zhì)生活水平均得到大幅度提高，加之地震災(zāi)害頻發(fā)，國際形勢不容樂觀，人們也越來越重視建筑人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量。為充分滿足大眾需求，有效保證廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員也需充分重視建筑的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)，積極主動(dòng)的吸取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷提高設(shè)計(jì)水平，以有效促進(jìn)建筑物施工質(zhì)量和使用質(zhì)量的雙重提升,滿足當(dāng)前人們對建筑質(zhì)量的需求。

[1]楊宏麗.建筑結(jié)構(gòu)中的人防設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)[J].地球,2015, (3)：363-363,367.

[2]肖芳潤.淺析建筑結(jié)構(gòu)中的人防設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)[J].江西建材,2014,(13)：21-21.