建筑结构中的人防设计与抗震设计

建筑结构中的人防设计与抗震设计

廖桐辉

（ 四川省建筑设计研究院有限公司 610000）

摘要：通常情况下，各地发生的地震的概率是难以精准把控的，为了更好保障人民的居住安全，必须要从建筑结构的人防设计与抗震设计环节入手，二者都是关于建筑抗震动方面设计，只有这些设计细节把控到位，才能更好的将二者进行融会贯通，给人们带来更加稳定、可靠的居住体验。

关键词：建筑结构；人防设计；抗震设计

一、建筑结构中的人防设计与抗震设计的重要性分析

建筑结构设计中需要引起设计人员高度重视的设计指标有很多，其中建筑物的安全性与稳定性、可靠性、耐久性成为几大重要的设计指标。对此，建筑结构中的抗震设计与人防设计需要引起设计人员的广泛重视。人防结构设计与抗震设计尽管都是为了通过设计过程的不断优化，进一步提高工程结构的强度与刚度，但是二者存在一定的差别；抗震结构设计是指设计人员通过科学的设计流程，能够设计一种预防一定地震等级的高强度结构建筑物；而人防设计的主要目的则是通过技术人员设计，主要起到遏制常规核武器以及在常规核武器强烈振动下对民众造成的巨大安全威胁。从设计的本质来看，二者的设计的出发点都是为了起到安全的效果，但是由于二者的概念不同，存在的震动等级强度不同，在施工设计时所采用的设计方式与设计理念也不同。

二、抗震设计与人防设计需要坚守的基本原则

2.1“强剪弱弯”与“强柱弱梁”的设计原则

要想保障抗震设计与人防设计的可靠性与安全性，首先必须要遵循“强剪弱弯”与“强柱弱梁”的设计原则。具体而言，就是要在建筑结构的大偏心受压构建与光受弯构构件稳定对应的荷载能力，因为在经过外部结构的力度缓冲之后，内在的建筑结构中受力柱及其构件支座就可以将负担的压力排放出来，以此来推动建筑结构的稳固性，为其免除各类损害。

2.2要从整体上进行把控与协调

从整体上机型建筑结构的设计暴恐与协调，同样是颇为关键的一个基本原则。依据笔者多年以来的相关工程实践，根据各结构构件抗力相协调的原则，避免出现薄弱部位。防空地下室的结构，应充分考虑各部位作用荷载值不同，破坏形态不同以及安全储备不同等因素，保证在规定的动荷载作用下，结构各部位（如出入口和主体结构）都能正常地工作，防止由于存在个别薄弱环节致使整个结构抗力明显降低。如果某个部位失效，将导致整个人防区失效。同样抗震设计也十分强调避免出现薄弱环节（如薄弱层，软弱层等），因为大震时薄弱层或软弱层出失效将导致建筑物倒塌，产生严重后果。

三、建筑结构中的人防设计与抗震设计的内容分析

建筑结构的人防设计需要设计师在设计之前就需要对建筑物进行系统科学规划，在设计的过程中要结合实际的工程情况进行地质勘察分析，通过数据资料的收集保证设计质量符合我国人防设计的要求。科学的人防设计可以产生积极的人防效益，不管是在和平年代还是在战争年代，都能够确保人民群众的生命财产安全以及人身安全。通常来讲，人防设计主要采用暗挖式以及开掘式两种不同的人防工程设计手段，其中开掘式的人防设计工程又可分为单建式设计与附建式设计两种不同的设计方式；而暗挖式的人防设计工程又包括了坑道式设计与地道式设计两种方式。

与人防设计工程相比，抗震设计带来的危害性相对较小，而且我国地震灾害发生的频率较低，为了有效减少地震等地质灾害对我国的建筑物造成严重的损害，需要展开抗震设计，特别是对于我国某些地震灾害频发的地区而言，抗震设计成为建筑物设计中的重点，需要设计人员结合当地的地质情况以及建筑结构的实际情况进行设计，整个抗震设计的过程包括制定结构设计方案、计算设计结构以及设计施工图纸三个环节。制定抗震结构设计方案时一定要严格根据我国工程设计地质勘测报告分析结果以及建筑物所在地的实际地震抗震设防烈度、建筑物的高度以及建筑物楼层层数、建筑物场地设计类型等多种相关的情况展开科学设计。与此同时，设计人员要结合建筑物的重要性来设计建筑物抗震的结构形式，当设计师确定建筑物的结构形式后，还要进一步根据不同抗震结构的形式特点和要求，科学选择并布置抗震结构的受力构件以及承重体系材料。

四、做好人防设计与抗震设计的有效策略

4.1人防设计策略

1、优化各个区间的主体设计

一般情况而言，大部分建筑物的地下室都会分成人防地下室与普通地下室两种。对于地下室的具体设计，一定要从根本上进行平战结合的合计规则。具体而言，其一，要对诸如抗力级别、防化要求、功能要求以及人防建筑面积等细节进行精准的把控，要做好各个清洁区、染毒区以及防护区的规划工作；其二，对于采用钢筋混凝土设计的防护密闭墙，一定要将其设计在防护单元间的隔壁位置；其三，要从整体去进行染毒区域密闭隔墙的清洁区规划，而且还需要用水泥砂浆来涂抹染毒间另外一侧的墙面。

2、狠抓出入口设计细节

根据相关的防护单元面积标准，可以将人防出入口归纳成如下两个类别：其一，小于100耐，这种出入口主要采用的是连通口与出入口口各自独立的空间，其作用是为了与隔壁防护单元完成室外直通。而且对应的智慧工程设计高度与宽度要符合相应的国家标准，为了保障出入口的安全性，还要在对应位置上进行防倒塌细节设计；其二，对于超过100耐的区域，这需要设计2个以上的出入口，而且要将除垂直口与连通区域之外的区域进行科学的方向规划。

3、人防平战功能转换功能

一般情况下，人防平战功能的转换大致可以分成临战转换、紧急转换与早期转换这三个阶段，对于各个阶段的设计细节，必须要保证在特定时间不仅能够完成物质以及器材方面的筹措工作，而且还要保障调试单元出入口与封堵出入口路、各类管线设备之间的协调工作，而且要在上述所有需求的基础上满足平战功能的转换设计。

4.2抗震设计策略

1、合理选择地基与场地

事实上，地基与场地是整体建筑物抗震能力的重要衡量指标。所以在进行地基与场地选择的时候必须要做好充分的了解，具体而言：其一，要将建筑区域内的各种地震活动情况进行全面的勘查，而且要对勘查数据进行精准的统计，并且展开深入的分析，逐步将需求的抗震设计等级规划出来；其二，对于地基方面的选择而言，肯定要选择那些岩石或者密度较高的基土，从而提高地基的抗震性能；最后，如果地基无法达到相应的抗震标准，后续还要对其进行加固与改造，努力将其抗震性能进行补救。

2、优化消能减震与防震设计细节

其一，要选择密度较高的地基，要从源头上减少地震带来的作用力，并且还要规避各种地震共振的情况；其二，对于材料的选取上，同样更需要选择那些延伸性比较优异的品种；最后一方面，还要从根本上优化效能减震与防震设计细节，要建筑物确保能够满足要求。

3、保障整体建筑结构的规则性

简而言之，就是要尽量保证建筑结构设计的规则性，尽量把地震导致的荷载力进行平均分布，对于某些不规则的建筑平面，要规避各种质心与建筑结构钢心产生的交错，避免产生倒塌风险。

五、结语

抗震设计和人防设计，是建筑结构设计过程中的两个重要节点，双方都对于建筑物的使用安全和使用寿命产生重要的影响，在设计过程中也是用来评价设计方案合理性的窗口。本文对抗震设计和人防设计中着重注意的事项和特点进行了分析和介绍，希望能够帮助到相关从业人员。

参考文献：

[1]王勉，杜文.谈房屋建筑结构中的抗震设计要求[J].山西建筑，2017(25):45-46.

[2]杨秋根.建筑结构中抗震设计存在的问题及对策探讨[J].商品与质量，2018(S6):171.

[3]詹梅英.高层建筑结构设计与抗震[J].科技致富向导，2018(10):112-113.

作者介绍：

廖桐辉（1993.3.19），性别：男；籍贯：四川达州；民族：汉；学历：本科、学士；现职称：初级工程师；拟评职称：中级工程师；职务：结构设计人员；研究方向：结构。