陕西省延安市人防工程质量监督站陕西延安716000
摘要：目前，国内经济发展快速，城市化进程日益加快，国内主要的建筑结构为节省空间开始转向高层建筑结构，作为高层建筑建设中极为重要的人防工程，其结构设计问题逐渐引起人们的广泛关注。人防工程，在战争时期可以为人民群众提供庇护港湾，保障其生命和财产安全，所以必须确保其建设质量。只有细致做好人防工程的结构设计，才能提高其最大的利用效果。
关键词：高层建筑；人防工程；结构设计；研究
1高层建筑人防结构设计的基本原理探讨
人防结构工程具体而言指的是人民防空工程，该工程的主要作用是针对在发生战争的时期，能够有效为人们提供躲避隐藏、医疗救助以及物料物资等场所。人防结构工程主要可以分为地道式、单建式、坑道式以及附建式四种不同类型，其中在这四种类型中附件式结构的应用范围最广，附建式人防结构工程具有经济合理、节约土地、建筑技术简单、方便战时使用以及人防能力强等多个方面的优点，为人们在战时的就地躲避，保证生命安全提供了重要的基础，因此附件式人防结构在高层建筑中得到了广泛的使用，成为了人防结构设计中的主要组成部分。
附建式人防结构工程具有符合经济效益要求的根本特点，其在结构设计的过程中需要与建筑物相互结合，设计成为一体结构，因此其对于高层建筑而言必不可少，高层建筑为了有效保证建筑本身的稳定性结构必须要进行地下室结构的设计，将地下室设计成为人防工程结构不仅可以在日常生活中将其作为车库或者是居民储藏室使用，在战时又可以将其作为防护隐蔽、保障生命财产安全的防控建筑，可以对人防结构的价值进行充分地使用，符合经济利益和社会效益的根本要求。
人防结构工程设计的根本目的是为了能够在战时为人们提供庇护，因此需要将战时核爆炸所产生的冲击负荷考虑其中，必须要保障所设计的人防结构工程能够对于核爆炸的冲击波或者是压缩波进行直接抵抗和承受，但是由于动荷载在进行的内力计算非常复杂，需要对其进行简化处理，使其能够符合动荷作用状态时所产生的受力情况，以便在战时核爆炸冲击波的情况下保证人防结构建筑的完整性，从而有效保障人们的生命财产安全，因此在人防结构的设计过程中需要经过准确的计算和严密的设计，保障人防结构的绝对安全和坚固。
2人防工程的结构设计的最终研究结果
2.1基础设计研究
对于人防基础结构而言，只有良好的结构承载力和结构的可靠性才能成就一个良好的人防基础结构。设计者在进行高层建筑设计的时候，需要对建筑的承载力和可靠性进行判定，将这些因素同建筑的整体结构和布局进行综合考虑，将这些因素考虑在内进行详尽的分析和计算。同时在进行高层建筑设计时，需要充分考虑建筑本身的经济效益，将设计和施工中可能出现的问题和调整进行预期的备案和规划，只有多方面的研究和计算才能够保障建筑整体机构的合理性和安全性，成为最适宜的该高层建筑的人防工程。首先设计人员需要从安全性入手，在进行高层建筑的人防工程结构的设计时，最重要的环节就是对于建筑结构的承载力进行验算和试验。设计该建筑的人防工程时需要将最不利的情况作为基础承载力的控制参照，保证建筑的人防结构能够真正满足非常时期人民生命财产的保障需要。在进行人防工程的验算工作时，需要设计者和检测者在两个方面同时进行，分别为建筑结构在和平时期日常使用的承载力验算和战争时期的验算。和平时期的验算方法相对较多，一般以活载、恒载与相应的分项系数进行共同运算得出结果。而对于战争时期的验算相对复杂，需要设计者考虑到建筑在经受核弹爆炸等静荷载与恒载，这一时段人防建筑结构能够不考虑活载问题。在进行核爆荷载的情况时可以不乘上分项系数进行测算，因为对于高层建筑而言，一般高层建筑主楼层数相对较多，本身建筑结构自重就较高。综上所述在进行高层建筑的人防结构设计的过程中，一定要对于建筑的承载力进行测算，计算出两个不同时期的数值，在经过综合的测算和试验后选取两个时期的最大值。这种设计理念从某种角度而言并不符合建筑的经济效益最大话的要求，但是就人防工程本身的意义而言，只有建筑本身能够在非常时期保障人民的生命安全和财产安全才能真正成为有意义的建筑功能分区设计，从这一角度看，减少非常时期的人员和经济损耗满足了社会对于人身安全的要求，也从宏观角度满足了建筑的经济效益的需求。在进行裙房的设计时，设计人员一般为了节省化工产品的施工成本，同时提高裙房建筑结构的稳定性，因此一般建筑整体结构都保持在两层，并且一般采用独立式建筑基础的设计和施工方式。这种两层结构的设计施工要求设计人员将建筑的防水功能和导流功能考虑进去，因此会多一层防水板设计，通过这种设计提高建筑结构的安全性和稳定性，而且能够兼顾节能环保与经济实惠两方面。
2.2顶板设计研究
高层建筑中的人防工程多建在地下，所以其上部的结构一定要具有一定的安全性和稳固性，这样才能承托起整个高层建筑。一个高层建筑最重要的建筑就是地基建设，一旦地基建设做不好，很可能造成高层的稳固性受到影响，严重情况下可能会致使楼层坍塌，危害人民群众的生命安全。可见顶板设计对高层建筑的稳固性有很大的影响。在设计地下人防的上部结构时，其型式选择一定要合适且匹配。对于本项工程来说，地面不用设计人防结构，只要选择好构件的结构尺寸及合理荷载即可。
2.3构造设计研究
良好的人防工程需要具备一定的承受荷载能力，尤其是承受一些大爆炸引发的动荷载作用。所以，该项工程的建设所需的结构材科及抗渗等级等必须较普通的建筑结构高，同时构件的最小厚度也要高于普通结构。通常地下人防工程中的结构构件需要较大的截面尺寸，所以在设计时一定要充分控制受力钢筋的百分率。这样就能够增加结构的荷载能力，减少压塌、崩溃现象。在对地下人防工程的板和墙进行结构设计时，要对其两面都加设钢筋。增加混凝土和钢筋共同受力作用。值得注意的是，伸缩缝和沉降缝切勿设置在防护结构内。在室外的出入口或者在与主体结构连接的部分设置沉降缝为好。
结束语
目前在我国高层建筑的设计过程中，人防设计理念已经得到了广泛的应用，其不仅能够满足居民的日常生活需求，同时能够在特殊时期保护居民的生命财产安全。在本文中笔者结合某地高层建筑的人防结构设计案例，分析高层建筑人防结构工程的设计，主要包括高层建筑人防工程的基础设计、顶板设计以及构造设计三个方面，希望能够为我国高层建筑人防工程结构的设计提供一定的参考。
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