關于人防結構與抗震結構設計的比較

1、<p>　　關于人防結構與抗震結構設計的比較</p><p>　　摘要：抗震結構設計，能夠預防一定地震級別對建筑物的摧殘，而人防結構設計的目的主要是為了保護常規(guī)武器或者核武器進攻之下的震動對群眾帶來的人身安全。文章對人防結構設計與抗震設計共同點以及不同點進行比較，作出了提高延性的措施。 </p><p>　　關鍵詞：人防結構；抗震結構；設計；比較 </p><

2、p>　　中圖分類號： S611 文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　從根本上說的建筑施工都是以減少震動危害為目的的，因此具有一定程度的相同點，同時由于二者所承受的震動性質不一致，因此實施上設計手段也存在差異。 </p><p>　　一、建筑工程人防結構設計與抗震結構設計的內容 </p&

3、gt;<p>　?。ㄒ唬┙ㄔO工程人防結構設計 </p><p>　　人防建筑結構在建筑施工之前需要進行系統(tǒng)的結構設計，結構設計必須進行科學的數據分析和實地勘探考察，設計質量與施工質量二者有明顯的關系?？茖W的結構設計能夠產生相應的人防效果，在戰(zhàn)爭時期和和平時期都能夠對群眾的生命財產起到保護作用。從目前的施工建設經驗分析，主要存在的人防結構設計手段有掘開式人防工程和暗挖式人防工程兩種，其中掘開式人防工程

4、又包括單建式人防工程和附建式人防工程，而暗挖式人防工程則包括坑道式和地道式兩種。 </p><p>　　（二）建設工程抗震結構設計 </p><p>　　雖然我國的地震發(fā)生概率比較小，地震帶來的危害較之地震頻發(fā)國家來說相對較小，但是為了保證建筑物使用質量，確保用戶的人身財產安全，減少地震發(fā)生時的重大人身傷亡，進行必要的抗震結構設計也是必不可少的，尤其是對于地震發(fā)生概率比較高的省份來說，更應

5、該成為建設施工的重點?，F有的建設施工安全文件中，規(guī)定安全性指標是指建筑工程結構在正常設計、施工和使用條件之下，能夠承受在施工與使用情況下出現的各種荷載或變形，特殊情況下發(fā)生的偶然荷載或突發(fā)事件要保證在發(fā)生事件前后結構的穩(wěn)定性能不變。而適應性指標主要是指在建筑結構正常使用的情況下能夠在規(guī)定使用期限內其結構不產生變形、裂縫和振動等。 </p><p><b>　　二、設計原則對比 </b><

6、;/p><p>　　從理論上分析，無論是人防結構還是抗震結構都是以提高抗震動帶來的危害為基礎，他們的施工特點都是提高建筑物的抗震動能力，保證在遭受到重大震動時建筑物能夠最大程度的保持完好，從這一方面來說，二者都遵循“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等基本設計原則。此外，二者的結構設計理念都尊重整體建筑的協調性和合作性。以往的建設施工實踐表明，即使整體的建構設計都符合基本的承受系數標準，但是只要存在一個環(huán)節(jié)甚至是一個小結構的弱

7、承受能力，在地震等災害發(fā)生時，該小的薄弱環(huán)節(jié)就成為災難發(fā)生的源泉，這一點與工程力學上所講的應力集中現象類似。按照物理學力的基本原理，我們發(fā)現建筑結構的內部各個組成部分具有一定的收縮系數標準，換句話說，施工人員可以通過提高建筑內部的動能運動和吸收能力，來減少外部受到的動能威脅，從而降低外部震動對建筑物帶來的嚴重破壞，或者降低危害系數?；谶@一理論，建筑施工人員可以從動能力量轉換角度出發(fā)，進行設計施工。例如可以充分地利用結構受彎構件或大偏心

8、受壓構件的變形吸收動荷載的能量，通過緩沖作用減輕各個構件支座截面的抗剪負擔和受力柱的抗壓負擔，以確保建筑結構在完全曲屈服前不再出現另外的剪切力破壞，在屈服后還具</p><p>　　三、設計方法的對比 </p><p>　　從物理學角度分析，人防結構設計主要是提高其的承受能力，因此，它的設計方法也是從物理學應用實際出發(fā)，現行主要的設計方法是采取等效靜荷載的辦法展開設計分析工作。由于建筑抗震

9、結構設計是基于擬建工程結構在施工或使用的條件下的設計過程，建筑結構構件在各種動荷載的綜合作用下，結構構件振型與相應靜荷載作用下撓曲線非常相似，而且在動荷載的作用下建筑結構構件的破壞規(guī)律與相應的靜荷載作用下的破壞規(guī)律也相似，因此在動力分析過程中，可以通過將建筑結構構件進一步簡化為一種單自由度體系，查表可得相應的動力系數，以動力系數與動荷載峰值相乘得到等效靜荷載。這樣一來，建筑結構構件相當于在等效靜荷載的作用下，而其各項內力就是在各種動荷載

10、作用下的內力最大值。此外，提高人防結構的質量，不僅要選用科學的設計方案，還需要選用具有一定承受力和荷載力的高效建筑結構材料，現在施工單位為了提高原有建筑材料的使用效果，通常在建筑材料內加入材料強度綜合調整系數予以調整修正，最后通過建筑結構構件在綜合動荷載作用下，在其變形極限允許延性比加以控制，按照允許延性比進行彈塑性能的驗算得到最終的設計結果。 </p><p>　　由于地震災害的破壞力大，而且地震災害具有不可預

11、測的性質，因此對于地震災害的預防工作，在建筑施工過程中難度系數非常高。現有的抗震結構設計理念基本可以概括為，抗震建筑物能夠在較低級別的地震災害中確保質量安全，不發(fā)生破壞，而在相對高的地震災害發(fā)生時，出現細微的破壞性，但是可以通過后期的修補和維護繼續(xù)居住，在較高級別的地震災害發(fā)生時，建筑物能夠保證不坍塌，內部居住居民可以安全撤離，減少地震發(fā)生時的破壞力，但是建筑物無法進行二次使用，需要在災后進行重建。這種設計理念與人防結構設計之間存在差異

12、性，人防結構設計的方法一般先取小震地震動參數計算結構彈性下的地震作用效應，進行相關的結構構件截面承載力的驗算，然后是對大震下的結構彈塑性變形力驗算完成二階段設計要求，最后通過應用工程結構概念設計和抗震構成措施來完成大震不倒的第三水準設計要求。 </p><p>　　四、提高延性的設計構造措施 </p><p>　　（一）核武器與常規(guī)武器爆炸均是偶然性荷載，有很大量值，作用時間較短以及逐漸衰

13、減的特征，彈塑性工作階段就是結構構件承受動荷載時，結構構件具有較大的延性，有利于吸收動能和抵抗動荷載。人防結構設計時，構造上應采取“強剪弱彎”“強柱弱梁”“強節(jié)點弱構件”的設計原則。如何充分利用受彎構件和大偏心受壓構件的變形吸收武器爆炸動荷載作用的能量，以減輕支座截面的抗剪與柱子抗壓的負擔，確保結構在屈服前不出現剪切破壞和屈服后有足夠的延性，最終形成塑性破壞，提高結構的整體承載能力；又如受彎構件應雙面配筋，對承受動荷載作用下可能的回彈和

14、防止在大撓度情況下構件坍塌十分重要。 </p><p>　　（二）對梁、柱剪跨比和梁、柱剪壓比及柱軸壓比都要求在合理的范圍內，規(guī)范中也有相關的規(guī)定。在塑性鉸區(qū)需配置足夠的箍筋，可約束核心混凝土，顯著提高塑性鉸區(qū)混凝土的極限應變值，提高抗壓強度，防止斜裂縫的擴展，能夠充分發(fā)揮塑性鉸的變形和耗能能力，提高梁、柱的延性；同時鋼箍作為縱向鋼筋的側向支承，阻止縱筋壓屈，使縱筋充分發(fā)揮抗壓強度。避免地震作用下框架柱過早地進入

15、屈服階段，就必須增大屈服時柱的變形能力，提高柱的延性和耗能能力，全部縱向鋼筋的配筋率不應過小。 </p><p>　　（三）強剪弱彎。適筋梁或大偏壓柱，在截面破壞時可以達到較好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使內力重分布得以充分發(fā)展;而鋼筋混凝土梁柱在受到較大剪力時，往往呈現脆性破壞。所以在進行框架梁、柱設計時，應使構件的受剪承載力大于其受彎承載力，使構件發(fā)生延性較好的彎曲破壞，避免發(fā)生延性較差的剪切破壞，而且保

16、證構件在塑性鉸出現之后也不過早剪壞，這就是“強剪弱彎”的設計原則，它實際上是控制構件的破壞形態(tài)。 </p><p><b>　　結語 </b></p><p>　　綜上所述，從目前的建筑施工現狀調查數據分析，我國的建筑設計越來越重視人防結構和抗震結構的設計質量，尤其是在遭受到兩次重大地震和如今局勢的影響之下，用戶對二者施工的質量要求也相對提高。 </p>