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摘要：目前，我国城市建设不断发展，高层建筑越来越多，相关的安全防护项目越来越受到重视。由于人防工程与人们的财产和生命安全密切相关，因此它的结构设计相关问题变得越来越重要。
关键词：高层建筑；人防工程；结构设计
引言：
近年来，中国高层建筑设计中，人防工程结构设计成为工程建设要点。设计图纸要满足地下室的日常使用功能，及兼顾战时人员掩蔽所等人防功能。需建筑设计团队共同努力相互协作，研究优化工程结构设计方法，以提升工程建设质量。
1人防工程的结构设计原理
在进行高层建筑的设计环节时，设计人员需要考虑到建筑的功能实用性和结构的坚固性，要重视人防工程在非常时期时承受建筑本身负重以及战时随时可能发生的爆炸冲击，考虑到这些因素对于建筑结构的压力和冲击力需要加强人防工程结构的最终设计。但是就目前实际情况而言，在进行建筑设计的过程中，人防工程的实际承重力量仅仅只能计算建筑本身的负重，难以真正实际对于爆炸冲击进行测量，因此建筑结构难以进行实际的实验以检验人防工程的安全系数和坚固程度。所以国内的高层建筑在记性人防工程的设计时一般以等效静载法进行验算，考虑到战时爆炸力造成的承受力虽然威力巨大但是一般作用时间较短，因此在国内的建筑人防工程的验算过程中一般不将地基的承载力与裂缝情况纳入验算范围，一般也不需要对建筑在战时可能承受的荷载力进行硬性的要求和规划，而是将日常生活中的建筑结构与战时所需的最大承受力相结合进行试验和验算。
2人防工程结构设计要求
人防工程主要承受爆炸动荷载，其设计计算与普通钢筋图结构有很大不同。人防工程结构在战时在大变形状态下工作，构件必须保证足够的延性，需采取构造措施加强。防空地下室钢筋混凝土结构构件有防水要求时，防水混凝土设计抗渗等级不应小于P6。
防空地下室钢筋混同结构纵向受力钢筋，其混凝土保护层厚度不可小于钢筋的工称直径。变形缝设置在上部地面建筑时，防空地下室可不设置。在防护单元内不宜设置防震缝，钢筋混凝土结构设置伸缩缝应按国家现行有关标准执行。
纵向受力钢筋连接头位置应避开梁端加密区，无法避开时，应采用等强度要求的高质量机械连接头。钢筋混凝土受弯构件，应在受压区配置构造钢筋。在连续梁支座架节点出，不可小于受拉主筋面积的1/3。
连续梁在距支座边缘1.5倍梁的截面高度范围内，箍筋间距不宜大于h0/4（h0为梁截面有效高度），在受拉钢筋搭接处，箍筋间距应小于主筋直径的5倍。双面配置的钢筋混凝土及墙板，需在上下层或内外层钢筋间设置一定数量的拉筋。保证震动环境中钢筋与受压区混凝土共同作用，并且拉筋应按梅花形排列。
钢筋混凝土平板防护密闭门门框墙厚度应大于300mm。防护密闭门门洞四角内外侧，应配置长度大于1000mm的两根斜向钢筋，钢筋混凝土防护密闭门与门扇应紧密贴合，门框墙受力钢筋直径应大于12mm，配筋率不得小于0.25%。非承重墙应采用轻质隔板，与结构的墙及顶地板应有可靠的连接措施。非承重墙采用砌体墙时，与钢筋混凝土柱交界处应每隔500mm设置2根直径为6mm的拉结钢筋。非承重砌体墙转角处应咬搓砌筑，沿墙全高每隔500mm设置2根拉结筋。
3高层建筑人防防护工程的结构设计要点
3.1基础设计要点分析
在人防工程设计的时候，我们要对其结构的承载力和可靠性进行详细的分析计算，并且对其建筑结构的经济性进行充分的考虑，从而建筑一个优质的人防基础结构。为保证人防工程结构的安全性，必须对核弹爆炸动荷载作用下的结构承载力进行验算。但是由于其荷载作用时间非常短，所以对地基的承载力、变形、裂缝等可以不进行验算。在对高层建筑结构四周的裙房进行施工的时候，如果我们采用筏板作为人防工程结构的基础，不但加大了化工产品施工成本，还使得建筑结构稳定性出现一定问题。而且在考虑到人防工程结构层数比较少，一般情况下都是在两层左右，可利用独立式建筑基础施工的方法对其进行施工。不过，由于这种独立式基础施工方法本身的防水功能较差，就需要我们通过在独立式基础结构上设置一层防水板，这样不仅经济还有效的提高了建筑结构的稳定性，而且还有着节能环保的作用。当遇到建筑结构不和四周的土壤直接连接的情况时，我们就需要考虑到建筑结构主体的可靠性和稳定性。当地下空间结构的刚度比较大时，可在地下空间结构中加设1.6m厚的土壤，这使得地下结构起到侧限的作用，使得建筑结构的稳定性和可靠性得到了保障。
3.2人防工程等效静载和设计
人防工程设计主要是根据前期的结构方案进行的内力分析，在进行设计的时候，要对相关的载荷、应力以及截面问题进行明确的计算和分析。如果内力的分析不明确，在危险来临之时，承受力不能达到规定标准，则相关的建筑单位需承受很大的安全责任，属于比较高等级的安全事故，因此，在进行高层建筑人防施工的时候，需要按照国家以及行业标准进行严格要求，规范进行各种受力作用及受力分析。通常对于内力分析的方式，是从整体结构进行逐层瓦解，细节上进行单一的数据处理。实际的人防工程结构，要将顶层的梁支撑以及外墙柱形成一个良好的建筑体系，根据等效应力的分载方法进行规范合理的设计。如果在复杂情况下相应的承载力呈现出单独结构，那就说明出现了等效的静载力，对此可以使其参照静力结构开展一些对等的结构设计，以使自身状况符合应力表现；但是，这样容易导致人防工程顶板发生内力冲撞，因此，相关设计工作人员在方案设计过程中要结合外墙的承载力进行充分考虑。
3.3顶板设计研究
对于高层建筑的人防工程而言，一般将这一建筑功能放置在地下，因此设计人员在进行人防结构的上部结构设计时需要注重其安全性和稳定性，以此保障建筑的整体稳定性。高层建筑由于上层建筑体积庞大，因此重量也相对较高，对于地基的承载力要求也极高，可以说对于高层建筑而言最重要的部分就是地基建设，一旦地基出现施工或设计问题就会直接影响高层建筑的整体稳定性，严重时还会使房屋倒塌，危害人民群众的生命财产安全。由此可见顶板设计对于高层建筑而言是非常重要的。在进行上层建筑的设计时，需要使上下两部分建筑结构相匹配相适应，需要设计人员选择好构建的结构尺寸以及合理的承载以保证建筑结构的稳定和安全。
3.4构件设计要点分析
由于高层建筑人防防护工程需要承受的荷载较大，而且需要承受核弹爆炸的动荷载作用，因此其结构材料、抗渗等级、构件的最小厚度等都要高于普通结构的要求。地下人防防护工程结构构件的截面尺寸往往比较大，因此需要合理进行配筋设计，以防止结构物在荷载的作用下出现压溃现象。地下人防防护工程的板、墙等都应该采用双面配筋，并且按照规范要求设置梅花形拉结筋，确保构件在震动状态下钢筋与混凝土结合良好，共同受力。地下人防防护工程不宜在防护单元内设置沉降缝、伸缩缝，而应该在室外出入口和主体结构相连接的位置设置沉降缝。
结束语
高层建筑中的人防工程是至关重要的，它关乎我国国民的基本财产安全和生命安全，因此，在相关的建筑过程当中，对于人防工程的结构设计主要从三个方面着重去考虑，分别是平面设计、构件设计以及构造设计。在设计的过程当中，一定要注意细节的把控，整体上的布置要符合相关的标准，文章系统的将人防工程的设计过程进行了分析，从而进一步规范了实际工程当中的一些处理内容。
参考文献：
[1]徐靖，孙大博，张超.人防工程结构设计的关键点探析[J].住宅与房地产.2018（13）
[2]陈钰婷.高层建筑结构设计存在问题及对策研究[J].建材与装饰.2018（36）