建筑结构中的人防设计与抗震设计

[关键词]建筑结构 人防设计 抗震设计  

　　0引言 

　　建筑工程中抗震结构的设计指的是利用结构设计的安排能够对一定级别地震对建筑的破坏进行预防，人防结构的设计其主要目的在于保护核武器或者常规武器进攻带来震动的情况下对群众人身安全进行保护。从本质上来讲，以上两种建筑施工均是以震动危害的降低为主要目的，所以不可免的具备一定部分的相似点，而两者承受着不同性质的震动，因此在实际施工设计方法方面也存在一定程度的差异。 

　　1人防结构设计 

　　1.1人防结构设计的内容 

　　人防结构设计内容建筑人防结构需在建筑工程施工之前进行系统科学的设计，且设计过程必须通过具体数据的分析以及湿地的勘探考察，施工质量与设计质量两者之间具有明显的联系。合理的建筑结构设计可以产生相对应的人防成效，无论是在和平时期还是战争时期，都能够有效地保护人民群众的人身安全与财产安全。就当前工程施工的建设经验进行分析，人防结构的设计手段主要包括开掘式与暗挖式两种人防工程，其中暗挖式的人防工程包括地道式与坑道式两种，而开掘式的人防工程包括附建式与单建式两种。 

　　1.2人防结构设计的措施 

　　1.2.1人防工程建筑灭火器的配置 

　　人防工程应配置灭火器，灭火器的配置设计应符合现行的国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140的有关规定。人防地下室灭火器设计应按平战使用场所的危险等级适用性确定类别，人防地下室属于B、C类火灾配置场所，灭火器最大保护距离手提式是12m，推车式是24m。灭火器配置场所和设置点实际配置的所有灭火器的灭火级别均不得小于计算值。 

　　1.2.2人防电站的给水管路和供油管路的设计 

　　在人防柴油发电机房控制室和机房的防毒通道内设置简易洗消的设施，要设取水龙头及洗脸盆，供检修人员再次进入控制室时洗消。在室外的适当位置应设置与防空地下室抗力级别相同的油管接头井。人防工程的供油管路系统，一般包括口部外的油管接头井、输油管、贮油箱、隔油器、加压油泵，过滤器和内部日用油箱等。其中油管接头井是连接外部输油车和内部输油管的措施，也是供油系统的防爆措施。在油管接头井内或引入管的外墙内侧应设置油用防护阀，其抗力应不小于1.0MPa。 

　　1.2.3人防生活水箱及手摇泵的设计 

　　人防生活水箱的洗消贮水量应按遭受一次袭击对人员、地面和设备表面所需洗消总量贮存。平时由城镇给水管网供水，战时由内部贮水箱供水。个别用水点较远，要有一定水压要求，冲洗的压力不宜小于0.2MPa，须在水箱出水管上设手摇泵和水泵及小型气压水罐联合供水，当人防工程设有自备电站有电源保障时可不设手摇泵。人防生活水箱必须设置在清洁区内，水箱根据水源情况、工程类别和水量标准，按各个单元独立设置。人防生活饮用水必须符合其水质标准。水箱可采用陶瓷内胆钢板或食品级不锈钢的水箱。主要出入口防护密闭门外的排水人防出入口受污染的通道和房间在需要时应消毒冲洗。当遭受空袭后，室外毒剂下降到允许浓度时，为了对主要出入口的通道和房间进行洗消冲洗，在这些部位应设置收集洗消废水的地漏、清扫口或集水坑，在通道的防护密闭门之外应设置集水坑。若集水坑设在较远处，防护密闭门外的通道处应设排水沟或地漏。 

　　2建筑结构设计之中的抗震设计 

　　2.1建筑场地 

　　在进行建筑场地选择时，需要选择对抗震有利的平坦开阔地段来进行建设，而且在确保建设场地的土具有较好的坚硬性及密实度，而且硬度和密实度较为均匀。避免选择一些对抗震不利的地段上进行建筑物的建设。因为一些软土、液化土、山岳、陡坡、采空区及河岸边缘等地段，其场地土无论在其分布、岩性及状态上都处于不均匀状态，不利于达到抗震的要求，对于实在无法避开需要在这些地段上进行建筑物施工时，则需要做好防震措施。对于一些极易发生滑坡、地陷、地裂及泥石流等抗震危险地段，则不能进行甲、乙、丙类建筑的施工，同时对于地震断裂带上易发生错位的地段也不能进行建筑物的建设。 

　　2.2选择有利于抗震的建筑平面和立面布置 

　　2.2.1建筑的体型要简单，平立面布置宜规则 

　　当建筑物其体型较为简单和规则时，在设计时能够更好地明确其受力性能，而且对于其在地震发生时的实际反应及其内力也能够进行准确地分析，而且结构内部具体的构造也易于处理，这样的结构即使在地震作用下其受到的损害也较小。而相对于体型及平面不规则的建筑物，由于立面上高低错落，这样就会形成刚度和强度上的突变，极易使应力或是变形集中出现，导致薄弱环节产生，在地震作用下其薄弱处会首先发生变形损坏，产生较大的危害。 

　　2.2.2建筑的平、立面刚度和质量分布 

　　力求对称建筑的刚度和质量分布不对称、即使在地面平动分量作用下也会发生扭转振动，从而造成比较严重的危害。所以，建筑或其独立单元应力应求刚度、质量的对称，使其质心与刚心重合或偏心很小。 

　　2.3建筑结构的规则性 

　　为了保证建筑的可靠性以及其所承载的力量的分布均匀，在进行建筑结构设计过程中，一定要尽量保证建筑结构的规则性，并且也要使抗侧力结构尽量保证简单化。在选择建筑结构平面布置图形时，应该选择较为规整的图形，因为只有规则的图形，才能使建筑在面对地怎发生时所带来的承载力的均匀分布。对于不规则的建筑结构平面，应该尽量避免，因为不规则的建筑平面容易造成建筑结构质心与钢心间的交错，这样的建筑在面对地震时，容易产生钢心距离较大，刚性不足，最终建筑将会面临倒塌的危险。 　　2.4建筑结构材料的选取 

　　建筑结构材料的好坏决定着建筑在地震发生时的安全性。事实上，高层建筑抗震结构设计的实质就是将各个建筑构件的延性整合起来，并对其进行相应的协调与把握，其目的就使建筑在面对地震时能够安全稳定。在选择建筑钢筋时，一定要尽量选择那些具有较高韧性的材料。对于在垂直方向受力的钢筋，要采用热轧钢筋，以HRB400级和HRB335级为标准，对于箍筋，则是以HRB335、HRB400和HPB235级热轧钢筋为佳。在选取建筑结构材料过程中，一定要时时考虑材料抗震方面的性能，当然，在建筑过程中，建筑成本、造价控制也是建筑企业必须要考虑的问题，因此，在对建筑结构材料选取的过程中，一定要找到建筑成本与抗震新性能之间的点，兼顾二者，以期实现以最少的材料获取最佳的抗震效果。 

　　2.5选取合适的基础形式 

　　在建筑基础施工以前，需要选择合理的基础类型以提高建筑结构的抗震稳定性：建筑物的结构体系类型及荷载的大小情况决定基础的形式，上部结构传递的荷载越大，则要求选择基础时具有足够大的承载能力和刚度。不同的结构对于地基的变形和沉降的要求不同。 

　　2.6抗震设计的其他方面 

　　在地震多发地区，要确定高层建筑的结构类型时，除了前面的结构材料用量、建筑内部空间大小、建筑楼房的适用高度等限制条件外，还要考虑以下关于抗震设计准则： 

　　（1）在抗震设防设计时，要进行多道抗震设防，避免因结构一部分失效，而使结构整体出现失稳或承载能力不足的现象发生； 

　　（2）在结构体系选型设计时，尽量选用承载能力高、延展性好以及充足耗能性能的结构体系，防止地震发生时，结构有充足的抗倒塌能力； 

　　（3）结构的刚度和强度在水平和竖向方向上均匀分配，防止结构应力出现局部突变或削弱，使结构出现薄弱部位，避免了在地震发生时，结构出现过大的应力集中或塑性变形集中的现象。 

　　3结语 

　　根据多年的工程施工经验及相关理论知识，笔者认为，抗震结构与人防结构的设计在某些部分存在着许多共同点，与此同时差异性也同样存在，因而，相关设计人员需取长补短，以此提高我国建筑物使用质量，推动建筑行业的快速、健康发展。 

　　参考文献 

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　　[3]詹梅英.高层建筑结构设计与抗震[J].科技致富向导，2009，10：112-113. 

　　[4]任常青.建筑结构中抗震设计研究[J].现代装饰（理论），2011，06：92.