人防地下室墙体结构设计论文

论文范文 时间:2019-06-11 我要投稿
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  摘要:随着我国城市化进程不断加快,城市地下空间开发规模日趋加大,人防地下室工程将日益扩大,对人防地下室结构设计提出了更高要求。人防地下室的设计相对于传统的建筑结构设计工作来说具备着较为突出的复杂性和设计难度,其不仅仅需要关注于施工材料的强度选择,还需要重点针对人防地下室的相关特点和功能需求进行恰当处理,如此才能够保障人防地下室结构的稳定性,但是,目前人防地下室墙体结构设计过程中存在着诸多问题。因此,应针对问题应采取相应的措施,加强人防地下室设计,提升人防地下室设计质量。

  关键词:人防地下室;墙体;结构设计

  1.人防地下室结构设计特点

  人防地下室全称为人民防空地下室人防地下室,是现代人防工程中的重要组成环节,是落实人民防空系统的重要物质性基础,其主要包括以下几方面特点:(1)由于人防地下室在人民防空系统中占有重要的作用,这就要求在对人防地下室结构设计过程中,应充分考虑战时规定武器爆炸动荷载。对于武器爆炸动荷载而言,具有荷载量偶然性、持续衰减性等特点,对于人防地下室结构冲击形式以空气冲击波为主,且人防地下室主要承载结构则以墙体、建筑物支撑柱为主。因此,人防地下室结构设计应着重考虑武器爆炸动荷载对其墙体、建筑物支撑柱影响。(2)人防地下室另一个重要用途是作为和平时常规建筑物使用,其建筑物结构设计与战时建筑物使用要求不同。因此,在对人防地下室结构设计过程中,应兼顾考虑战时和和平时建筑物结构设计特点,做好二者差异化标准,并可以实现战时和和平时功能的转换。(3)由于人防地下室特殊的使用特点,其在支撑墙、外墙等结构构件选择方面与常规建筑物有所不同。为应对规定武器爆炸动荷载,人防地下室外墙、支撑墙结构构件选择时,使用了诸如受弯构件替代常规的钢筋混凝土构件,对于确保其动力载荷承受能力方面具有显著意义。(4)据试验数据统计,人防地下室结构件要求较常规标准化静载试验时,其对动荷载要求更高,其材料力学性能应更加稳定。因此,为满足人防地下室使用要求,可提高其建筑材料设计强度,降低其建筑构件的安全度、可适度。

  2.人防地下室结构设计原则

  (1)开展人防地下室结构设计过程中,应充分考虑人防地下室平战两用的特点,对建筑物设计时兼顾同时满足日常使用和战时需求的原则,且满足战时与日常使用时载荷差异,进而确保人防地下室可以满足实际多方面的承载需求标准。(2)由于人防地下室使用特点,其在结构设计过程中应着重考虑建筑物结构强度,即坚持结构设计符合强度检测标准原则。在人防地下室墙体结构设计中,应确定建筑物内各构件的延性比,及时关注建筑物防护密闭需求与变形限制的关系。(3)由于人防地下室在战时使用过程中起到预防核武器或者其他常规武器破坏作用,这就要求人防地下室设计过程中应在强度设计参数时,以最强烈破坏情况下作用力后果为基准,以确保战时武器破坏力对人防地下室无法产生破坏。

  3.人防地下室墙体结构设计注意事项

  3.1明确墙体水平等效静荷载标准值

  对于人防地下室墙体结构设计工作来说,其自身稳定性的提升需要首先从墙体水平等效静荷载标准值的确定人手进行控制,参照人防地下室结构的抗力级别进行分析,随着抗力级别的提升,相应的荷载水平也不断提升。对于一般的墙体水平等效静荷载标准值的确定来说,其在具体的规范中都存在着明确的标识,但是在具体的选择应用过程中却需要引起设计人员的多方面思考,比如对于顶板荷载是否涉及到上部建筑结构就需要进行重点分析,而对于墙体结构两侧空间的不同功能同样也需要进行重点把握,结合其功能需求进行判定,选择佳的荷载标准值。

  3.2做好荷载组合和内力分析工作

  在人防地下室墙体结构设计工作中,还需要重点针对荷载组合以及内力进行全面分析,确保其满足应用需求。因为人防地下室的应用一般都需要具备较长的使用期限,短也需要维持在50年左右,因此,在荷载组合以及内力的相关设计中就需要考虑这种耐久性方面的内容。此外,相对于具体的荷载组合工作来说,还需要全面了解荷载的各个不同来源和大小,比如对于建筑物自重、地下水压力以及土压力都需要进行全面分析,并且了解其在人防地下室墙体结构中发挥的作用,并且通过图表的方式进行充分设计,进而才能够较好提升其组合的可靠性,在该分析过程中同样需要重点关注临空墙的相关内容。

  3.3墙体结构最小配筋率的确定

  对于人防地下室墙体结构的有效设计应用一般都是采用混凝土结构的方式进行处理,基于混凝土结构的应用来说,明确其配筋率也就显得极为必要,这种配筋率的确定一般要求分析计算出小配筋率,如此才能够在保障人防地下室墙体结构稳定性的前提下保障相应施工的经济性。在这种小配筋率的计算分析中,需要首先结合人防规范的相关要求进行分析,然后再参考人防地下室墙体结构的基本性能需求,分析其对于强度以及荷载等方面的要求,如此也就能够确定墙体结构受压的小配筋率数值。在小配筋率明确后,还应该进行认真的验算分析,确保其能够维系人防地下室墙体结构的稳定性效果。

  4.结语

  改革开放以来,我国社会经济高速发展,建筑行业得到了广阔的发展空间,特别是城市地下建筑发展迅速。随着社会和人们对防空安全、抗灾意识的提升,人防地下建筑工程无论是建设规模,还是建设水平都有较高的提升。但是对于墙体结构的设计来说,除了稳定性方面的思考之外,在具體的墙体结构设计中还需要围绕着经济性以及实用性等方面进行探索,如此才能够切实提升整体设计的有效性,保障后续人防地下室墙体结构施工的有序性。