中建三局集团有限公司广东人防与地下空间设计分院广东东莞523000
摘要：在设计人防地下室的过程中不仅要保证其结构强度与荷载能力，也要强调其平站转换性能，下文笔者结合工作经验，就人防地下室的结构设计进行讨论，主要包括其结构特点、设计原则、设计要点与设计方法，希望给同行提供参考借鉴意义。
关键词：人防地下室；结构设计；问题；荷载
前言
近年来，人防设施渐渐成为人们所关注的焦点，城市的防灾抗袭成为重点讨论问题，尤其在城市的防控安全中占据着重要地位，因人防工程不仅涉及人民的生命财产安全，还是人民防空事业的重要组成部分，对防空有着重要的作用。所以应扩大防空建筑规模，增加城市防控设置数量，同时对防空设计人员水平的要求也愈来愈严格，越来越完善的人防工作迫使设计师设计出更人性化的作品。
1.人防地下室概述
具有预定战时防空功能的地下室被称作为防空地下室。甲类防空地下室是其中的一种类型，能够从容应对其预定的战时对核武器、常规武器和生化武器的各项防护要求的地下室是人防地下室所应该具备的基本要求。乙类防空地下室是人防地下室的另一种类型，能够应对其预定的战时对常规武器和生化武器的各项防护要求是该防空地下室的基本设计要求。防空地下室不仅要满足平时的使用要求而且必须按照战时的标准进行相应的设计。
2.人防地下室结构的设计特点
2.1考虑规定武器爆炸动荷载
人民防空地下室与普通地下室的区别就是其设计结构需要考虑战时规定武器爆炸动荷载的作用进行设计。偶然性荷载是武器爆炸动荷载的本质，其作用的时间较短且荷载的量值较大、处于持续性衰减的等问题是设计中必须要考虑到的。在人防地下室结构中，暴露在空气里的构件就是临空墙，在未覆盖土的顶板等不同位置都会或多或少地受到空气波的直接性冲击。而且，被埋入土里的构件会因土内压缩波的冲击受到不一样伤害。人防地下室的爆炸荷载主要由内部的柱子与墙体等部件间接性承受。
2.2满足战时和平时的结构需求
因整个项目大部分都是由人防地下室组成的，所以，人防地下室需要满足人们日常所需使用功能的同时满足战时抵抗力承受力的结构要求。战时和日常的两种不用荷载效应组合标准都是人民防空地下室平时可以达到的使用标准。当日常结构需求与战时需求存在差别化标准时，需及时实现日常与战时功能的转换以完成人防地下室角色之间的转变。
2.3考虑建筑构件的弹塑性工作阶段
相对于人防地下室中外墙、临空墙以及其他部位所使用的钢筋混凝土结构构件，其开裂状态仍然属于正常使用的范围，通过这种方式可最大化的开发建筑材料的潜能，在受弯构件屈服后，还可承受较大的变形状态后方会坍塌。在设计人防地下室的同时需要着重考虑钢筋混凝土在弹塑性阶段及准备状态下是否顺畅工作，这一点不仅可以使其更深程度的动力荷载，而且对工程效益可以起到提高的作用。
2.4材料设计强度可提升，构件安全度可舒适降低
经过大量的试验表明，加载速率将直接影响建筑材料的力学性。人防地下室结构构件经历毫秒级快速变形影响需在战时武器爆炸所造成的动荷载环境下，，相较于标准化的静载试验来说，人防地下室的结构构件会进行明显的变化，同时加载速率提升了上百倍且材料的强度会有明显的提升。
同时，因战事武器爆炸动荷载是一种偶然性荷载。所以其正常现象包括钢筋混凝土等相关构件的开裂。人防地下室结构构件的安全度相对于静荷载作用舒适度会有所降低。
3．人防地下室构设计原则
3.1建筑的防空地下结构要求
建筑的防空地下结构是整个建筑设计的一部分，结构需要满足两种不同状态下的使用情况，不仅可以满足平时日常所需功能还可以在备战状态下立即进行战时状态。甚至可以承受各种各样级别的防护要求。所以，对人防地下室的设计需满足平时与战时两种状态的运用要求，防空地下室的设计需根据自身控制条件进行相应设计，且符合多重承载条件。
3.2人防地下室结构要强度验算
当结构构件变形达到极限是处于核爆动荷载的作用下，此时需使用延性比进行控制以确定各种构件允许延性比时，而且需要充分考虑变形限制与防护密闭的要求，这是就不需要对结构变形和裂缝进行单独的验算。
3.3防空地下室的结构设计
根据防护要求加强对设计且需要对受力情况另行分析，使各个部位的抗力相互协调。从而避免因设计控制标准的不一致而导致因内部结构的自毁式使得建筑物寿命降低，使防空地下室失去原有的防护作用。
4.人防地下室结构设计的注意事项
4.1口部集水坑的设计问题
在处于战时状态时，防空地下室的主要出、入口的防护密闭门外通道、进风口、竖井、以及通道内部都需对洗消污水的集水坑进行设置。而且还需要对地漏及集水坑进行处理，这样有利于给、排水从而保证所处环境的整洁；需要冲洗的部位还包括滤毒室、进风扩散室、进风竖井、战时出入口的洗消间、除尘室及所有人员通道。因排风竖井与外界空气相连，所以在一定程度上会受到一定的污染，空袭后应由专业队对其进行清理，同时也需要对地漏、集水坑进行处理。
集水坑施工难度与进风、排风竖井以及扩散室尺寸空间大小成反比，空间越大施工难度越小，相反的空间越小施工难度越大。遇到因施工空间过小而导致施工难度较大的情况时，可于竖井以及扩散室设置防爆波地漏与通道外集水坑打通就可以解决该问题。防爆波地漏只可以承受空气所产生的正向冲击波而不可以承受管道传输的反向冲击波，因此，需要在排水口对防爆波阀或者是闸阀进行设置来解决此问题。
4.2人防工程的结构设计
4.2.1防平而结构构件的布置、标注、定位
人防平而结构构件的布置主要是将建筑平面化，使用人防信息用结构方式表达，可利用线型填充，根据其功能出人防区、非人防区、人防外墙、人防门框墙、人防隔墙与人防临空墙，随后对各种墙体进行不同的编号、设计门洞尺寸及荷载类型以便进行计算与实施编制配筋表的下一步工程步骤。
4.2.2人防工程等效静荷载的设计
人防工程结构内力的计算方法和构件截而的设计方法是人防工程设计的核心问题。人防工程设计从程序上看大体可以分成，截而设计、内力分析、结构方案的三个层次。
人防工程结构设计是其中内力分析，进行人防工程的结构分析，需根据建设单位设计委托书中确定的工程的抗力等级由此确定工程防护等级要求。可根据有关的规范来确定人防工程的各种荷载作用数值。
5结语
因人防地下室结构设计涉及面较广、影响因素较多，所以是一项复杂的工作。另外人防地下室需要同时具备战时要求与平时功能，使得建筑结构设计难度增加，在设计工作中应参考相关规范和指导，所以需根据人防地下室的施工环境与具体条件选择最为合适的施工方案。
参考文献：
[1]骆建宏.有关人防地下室结构设计中常见问题的探讨.[J].建材发展向导（下）.2011（9）：66
[2]李晓良.关于人防地下室结构设计的几个问题.[J].浙江建筑.2009（9）：22