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摘要：改革开放以来，城市地下空间的开发与利用越来越受到人们的重视，人们对城市综合防灾抗灾、防空袭能力的要求也越来越高。
关键词：地下室；人防工程；结构设计
导言
随着城市地下空间开发利用的程度逐步提高，人防工程建设的力度日益加大。与此同时，地下人防工程合理有效的结构设计工作也面临越来越多的挑战。近年来，我国经济发展迅速，城市建设不断扩大，城市地下空间是一个十分巨大而丰富的空间资源，对于解决城市土地资源匮乏，缓解城市建筑密度都是非常有效的，因此，城市地下空间的开发与利用也越来越重要。
1人防地下室的防护原则
1.1人防地下室抗力分级
人防结构设计所依据的计算杀伤武器即抗力要求，是工程战术技术要求的重要组成部分。工程抗力要求一般应由上级领导机关或工程建设单位在下达的命令或工程任务书中提出。
1.2人防地下室工程防护的原则
一次作用的原则。人防地下室抵抗常规武器或抵抗核武器作用时，只分别考虑一次作用；（2）综合防护的原则。人防地下室应能抗御核爆炸空气冲击波及热辐射、早期核辐射、放射性沾染的作用；人防地下室应能抗御化学武器和生物武器的作用，以及杀伤破坏武器引起的其他次生灾害的作用；（3）等生存能力的原则。人防地下室各组成部分应具有相等的生存能力，保证工程达到整体均衡的保护。
2人防地下室结构设计的特点
2.1人防地下室“破坏”的概念
人防工程的防护任务，包括对人员、装备和重要设备与物资的防护。因此，人防工程“破坏”，应广义地理解为工程在抵御战时袭击要求的条件下，以可以允许的最低限度已不能完成其预定的功能。由此可见，人防工程的破坏类型，应包括结构的局部破坏，或整体的破坏，工程的作用丧失或功能损坏等。
2.2人防结构设计的极限状态
人防工程结构的直接破坏，可能是由于达到以下几种工作极限状态，而影响人防工程完成预定的功能。（1）承载力的极限状态：在常规武器的冲击爆炸和核爆炸空气冲击波的整体作用下，不允许产生整体破坏（弹性和塑性工作阶段）的人防结构。（2）局部作用的极限状态：对常规武器作用下不允许产生局部破坏的人防结构。（3）密闭（裂缝开展）的极限状态：对在爆炸动载作用下，要求不出现贯穿裂缝的密闭人防结构。（4）稳定的极限状态：对不允许有整体滑动或倾覆的人防结构。此外，一些特殊的人防工程还可能对早期核辐射、爆炸震动、电磁脉冲等方面提出要求。
2.3人防地下室设计的特点
对人防工程结构的“作用”，虽然在平时正常使用时承受的静荷载占有一定的或相当多的比重，但战时炮航弹冲击爆炸或核武器爆炸产生的动荷载，仍然是计算人防结构的主要荷载。这种作用的效应又有别于一般的工业与民用建筑的情况，而且与《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001所明确的偶然作用的爆炸荷载，既相似又不完全相同。因此，人防结构设计具有以下不同于一般民用工程的特点：（1）多层或高层地面建筑的人防地下室结构，是整个建筑结构体系的一部分，不仅要满足战时的抗力，而且应满足平时使用的结构要求，即人防地下室结构设计应同时满足平时和战时两种不同荷载效应组合的要求。（2）钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段设计。在静力作用下，构件一般不允许因超过弹性范围而形成机动体系，否则在静载持续作用下，构件变形将不断发展，直至破坏。但在核爆动荷载作用下，构件即使进入塑性屈服状态而变为机动体系，只要动荷载引起的最大变形不超过允许最大变形，则在这种瞬间动荷载作用消失以后，由于阻尼影响，其振动变形将不断衰减，最后能达到某一静止平衡状态，此时，结构虽然出现一些残余变形，但仍具有承载能力。由于构件在塑性阶段工作可比仅在弹性阶段工作吸取更多的能量，因此可充分发挥材料潜力，如钢筋混凝土受弯构件，在屈服后还要经历很大变形才会完全坍塌，因此考虑塑性阶段工作，可承受更大动力荷载，有较大经济意义。（3）材料设计强度可提高。实验表明，加载速率直接影响材料的力学性能，在爆炸动荷载作用下，结构构件所经受的是毫秒级快速变形过程，与标准静载试验速度相比要快千百倍，这时材料力学性能发生比较明显的变化，主要表现为强度提高，初始施加的静应力即使高达70%屈服应力，然后再加动荷载，此时材料强度的提高比值仍与单独施加瞬间动载时一致。所以在设计中当爆炸动荷载与静荷载同时作用时，仍可取同样的动力强度提高系数。（4）应重视人防结构的构造要求。应当明确，承受荷载作用的结构（包括人防结构和民用结构）是不能仅仅考虑构件强度设计来满足设计要求的，还应着眼于最后的整体破坏形态，提高抗塌毁的性能，必要的构造规定与计算分析有同样的重要性。
人防结构构件还需有延性，构件如不能保证足够的延性，将会出现屈服后的次生剪坏。采取一定的构造措施，提高屈服截面的抗剪性能仍是一个重要问题。另外，人防结构是在大变形状态下工作的，所以民用规范中有关钢筋混凝土的一般构造不适用于人防结构，如跨中拉筋伸入支座的锚固长度要增加，钢筋搭接截面和最大受力截面处的箍筋间距要加密，主筋最小配筋率和最小配箍率要适当提高等。
2.4地下人防工程结构设计原则
对于地下人防工程来说，在建设时，结构设计对于工程的防护能力有直接的影响，因此必须要遵循一定的结构设计原则：首先，为了有效的简化人防工程的荷载作用，可以利用等效静载方法，通常拆分成单个构建进行荷载计算。其次，对控制的有效条件进行利用，平战结合，通常在五级或六级人防结构中，顶板设计一般根据战争时的需求来控制，而侧墙与底板则根据实际情况按照人防结构的形式来确定，如果战时的防护要求和平常的使用要求存在较大差异，则根据平战功能进行转换。
3人防工程的作用
人民防空工程也叫人防工程，是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。如：人员掩蔽部、指挥所和通信枢纽、救护站和地下医院、各类物资仓库，以及地下疏散干道和连接通道等。有些国家的城市，还将人防工程和城市地下铁道、大楼地下室及地下停车库等市政建设工程相结合，组成一个完整的防护群体。
4结束语
随着经济的发展，人防工程已经发生了巨大的改变，由传统的地道形式转变为美观、坚固的建筑形式。本文主要根据笔者多年的经验，对地下人防工程的特点进行分析，以期能够对相关工作者提供借鉴意义。
参考文献
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