高層建筑的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略研究

（朗建城市設(shè)計(jì)研究院有限公司淄博分公司，山東 淄博 255000）

引言

現(xiàn)階段我國(guó)在高層建筑的建設(shè)過程中，我國(guó)政府對(duì)高層建筑中的人防工程結(jié)構(gòu)提出了較高的要求，這主要源于高層建筑中的人防工程是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要組成部分，人防工程不但可以在平時(shí)滿足人們的正常需求使用，同時(shí)還可以在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此隨著我國(guó)不斷的發(fā)展壯大，我國(guó)的人防部門對(duì)，高層建筑中的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了較高的要求，從而來(lái)提高高層建筑人防工程的使用壽命和使用功能。

一、高層建筑人防工程的基本概述及設(shè)計(jì)原理

（一）高層建筑的人防工程基本概述

當(dāng)前我國(guó)高層建筑在人防建筑過程中主要分為以下4種形式，坑道式建設(shè)、單體式建設(shè)、地道式建設(shè)和附建式。

目前在我國(guó)高層建筑的人防工程建設(shè)過程中附建式的應(yīng)用最為廣泛，最主要由于這種人防工程建設(shè)方法在地下的工程施工工藝較為簡(jiǎn)便，同時(shí)還具有耗資較少、節(jié)約土地資源等一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在我國(guó)高層建筑人防工程的應(yīng)用中附建式較為廣泛。附建式人防工程在建設(shè)中主要以高層建筑物結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，然后以高層建筑的地下空間結(jié)構(gòu)作為人防工程建設(shè)空間，在日常使用過程中，人們可以將人防工程作為地下儲(chǔ)藏室或者是地下車庫(kù)用來(lái)使用，如果一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，那么就可以將人防工程應(yīng)用于臨時(shí)戰(zhàn)爭(zhēng)避難所。所以在人防工程的設(shè)計(jì)建造過程中，設(shè)計(jì)師們需要充分的考慮高層建筑物在戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下的使用過程，尤其是需要考慮核彈爆炸對(duì)高層建筑物的人防工程帶來(lái)的影響。所以要使人防工程具備一定的沖擊波抵抗能力，要確保人防工程在爆炸南寧時(shí)，可以有效的保護(hù)居民們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

（二）高層建筑的人防工程設(shè)計(jì)原理

高層建筑物的人防工程建設(shè)過程中的目的是為了預(yù)防未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)過程中的空襲，因此人防工程的開發(fā)方式可以分為明挖和暗挖，然后可以根據(jù)人防工程的不同功能組織來(lái)劃分為指揮工程、防控專業(yè)工程、醫(yī)療救助工程和基礎(chǔ)設(shè)施，配套工程。當(dāng)前人防工程中單建式主要是指人防工程在建設(shè)中除口部建筑物外，人防工程主體上方無(wú)建筑物；附建式人防工程主要是指主體雙方有建筑物的人防工程，并且這種人防工程在建設(shè)過程中還需要考慮防空地下室的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，要確保暴露在空氣中的防空地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)建可以抵御炸彈產(chǎn)生的空氣沖擊波，確保埋入土中的防空地下室圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以抵御炸彈帶來(lái)的土體壓縮波。

二、高層建筑的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

（一）高層建筑人防工程中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在人防工程的建設(shè)過程中，施工方要確保人防工程結(jié)構(gòu)的安全性，因此需要在設(shè)計(jì)過程中對(duì)人防工程在核彈爆炸動(dòng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行大致的估算。在荷載力的估算過程中，由于爆炸所引起的沖擊波時(shí)間較短，所以可以對(duì)人防工程的地基承載力、地基變形度、地基裂縫等相應(yīng)因素不必考慮進(jìn)行驗(yàn)算。人防工程一般所具有的等效靜荷載能力較大，但是并不能在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，將這一條件作為設(shè)計(jì)中的控制條件，而是應(yīng)該根據(jù)人防工程使用過程中最不利的情況作為人防工程荷載力設(shè)計(jì)過程中的主要控制依據(jù)。

人防工程在和平時(shí)期進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算的過程中，需要將恒載壓力和活載壓力這兩者分別與規(guī)定范圍內(nèi)的相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行相乘；任何工程在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算的過程中，還是要考慮到核彈爆炸所帶來(lái)的等效靜荷載力和恒壓載力，對(duì)于人防工程所承受的活載壓力則不必進(jìn)行驗(yàn)算，同時(shí)在核爆荷載的驗(yàn)算過程中也不需要與相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行相乘。又由于高層建筑物的樓層數(shù)量較多，所以高層建筑的結(jié)構(gòu)自重較大、活載層數(shù)較多，所以在驗(yàn)算過程中可以根據(jù)平時(shí)的受力情況進(jìn)行對(duì)比分析。

在對(duì)高層建筑周邊的裙房進(jìn)行施工的過程中，施工方可以根據(jù)實(shí)際情況采用筏板作為高層建筑人防工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，但是如果過多的使用筏板作為人防工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，那么就會(huì)導(dǎo)致人防工程施工過程中的化工產(chǎn)品成本增加，同時(shí)還會(huì)在一定的程度上影響高層建筑物的穩(wěn)定性。因此施工方需要在人防工程的建設(shè)過程中盡量的減少人防工程的結(jié)構(gòu)層數(shù)，同時(shí)采用獨(dú)立式的建筑施工方法進(jìn)行人防工程的施工，此外在獨(dú)立式施工的過程中，施工方還需要在人防工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)位置中鋪設(shè)防水層，這樣不僅可以提高高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還可以起到節(jié)能環(huán)保的作用。

（二）高層建筑人防工程中的頂板設(shè)計(jì)

高層建筑物中人防工程的頂板設(shè)計(jì)可以說是決定著高層建筑物各層結(jié)構(gòu)的安全性和建筑物的整體使用功能。因此在人防工程的頂板設(shè)計(jì)過程中需要將上部結(jié)構(gòu)的形式與建筑物結(jié)構(gòu)相匹配，同時(shí)還需要對(duì)人防工程中的第二層人防頂板設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。這就需要在人防工程頂板設(shè)計(jì)中應(yīng)用基本算法，來(lái)計(jì)算人防工程在瞬時(shí)加載的過程中，人防工程的頂板材料強(qiáng)度是否得到了提高，這樣就可以根據(jù)人防工程建筑頂板設(shè)計(jì)過程中的鋼材種類來(lái)調(diào)整人防工程的荷載系數(shù)，根據(jù)人防工程或根據(jù)頂板設(shè)計(jì)中使用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和砌體過程中使用的不同材料來(lái)進(jìn)行人防工程的荷載系數(shù)調(diào)整。通常在計(jì)算的過程中，施工方需要根據(jù)人防工程頂板中的連梁剛度減去系數(shù)的取值，對(duì)人防工程負(fù)2層的頂梁和頂板的荷載壓力進(jìn)行計(jì)算，這樣才可以更為準(zhǔn)確的計(jì)算出人防工程中頂板結(jié)構(gòu)的受力情況。

三、結(jié)束語(yǔ)

高層建筑物中所使用的人防工程建設(shè)質(zhì)量的好壞可以說直接決定著高層建筑物質(zhì)量的好壞和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此現(xiàn)階段需要加強(qiáng)對(duì)高層建筑物中人防工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，來(lái)提高人防工程的質(zhì)量。