地下人防工程结构内力计算的特点

随着城市的发展，高层建筑已经遍布在城市中的各个角落。如何利用好地下建筑，已经成为建筑设计中至关重要的一部分。根据国家人防部门的要求，城市建筑中，人防设计是必不可少的，高层建筑基础埋深都很大，为了效利用建筑基础，一般都将高层建筑的地下室部分做成人防工程。另外，城市建设的要求越来越高，地上已经没有空间来满足建筑配套车位的要求，很多建筑都将地下部分设计为地下车库，配合人防工程后，将普通的地下车库，设计成平战结合的人防车库。可以说人防地下室设计已经成了建筑设计和结构设计的一个重要部分，需要建筑设计人员熟练掌握其设计方法。但是长期以来，由于人防工程设计方法复杂，设计的参考资料非常少，国相关规范更新较快，使得工程设计人员对人防工程设计的方法和概念存在很多模糊认识。通过总结人防工程的设计经验，对下面几基本的概念谈谈我们的认识。
通常，地下建筑使用功能为平战结合人防地下室。地下人防工程上作用的荷载，平时正常使用时以静荷载为主，战时以爆炸冲击波产生的动荷载为人防工程的主要荷载。因此，人防工程结构设计，除了要满足一般的使用要求以外，同时还要满足战时能够承受规定爆炸荷载的效应组合要求。
钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段进行设计。由于构件在塑性阶段工作可比仅在弹性阶段工作吸收更多的能量，因此可以充分发挥材料潜力。由于人防工程防护设计是将动荷载等效为静荷载进行分析，与此相适应的，人防工程的结构材料承载能力是按静试验取得的，这些材料的强度在用于人防工程设计时，要将材料动载下的强度提高因素考虑进去。因此，人防工程设计时的材料强度要用动荷载强度增强系数来进行调整后方可用于结构设计。这是人防工程结构设计的一个重要特点。
人防工程设计的核心问题是人防工程结构内力的计算方法和构件截面的设计方法。人防工程设计从程序上看，大体可以分成三个层次:结构方案、内力分析、截面设计。其中的内力分析是人防工程结构设计与一般建筑结构设计有较大的区别，而截面设计则与一般建筑结构设计方法基本相同。进行人防工程的结构分析，首先要根据建设单位的设计委托书中确定的工程的抗力等级，由此明确程的防护要求。防护等级确定后，即可根据有关的规范来确定人防工程的各种荷载作用数值。
人防工程的荷载平时以静载为主，战时以动荷为主，这种动荷载是冲击荷载。那么人防工程的荷载是如何选用的呢，动荷载又是如何作用于结构上的呢，解决这一问题的思路是，把爆炸动荷载转化为等效的静荷载，然后根据荷载组合情况，按照一般静力结构力学的方法求出结构的设计内力。一般结构进行内力分析的方法是对结构从整体上进行分析，从整体结构到具体构件，而人防工程的内力分析是先将结构分解成为独立的构件，每种独立的构件分别按照不同的防护要和防护等级，计算其等效静荷载，每种构件所受的荷载不再向其它构件传递。

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