1、关于人防工程抗震设计的研究【摘要】 地震是一种正常的自然灾害，我国是一个地震多发的国家，地震带分布广泛。2008 年的“5.12”汶川特大地震，给我国造成8000 多亿元的直接经济损失，且伤亡惨重。血的教训提醒人们建筑抗震性设计与应用对于应对突发灾害、保障人民人身与财产安全、降低灾害所带来的损失具有重大意义。工程技术人员对于建筑抗震性设计方法的研究与探索刻不容缓。 【关键词】人防工程；抗震；设计 中图分类号：TU856 文献标识码：A 一、人防工程的缘起 我国自从开放改革以来，以发展经济为中心，但世界各地仍然战争不息，当今世界并不安宁，战争潜在的威协依然存在。二 00 五年北京召开了第五次全国
2、人防会议，决定积极推进防空一体化建设，加强人防理论研究和实践运用，贯彻落实“三个代表”的重要思想 ，为落实党的十六届六中全会精神，构建和谐社会作出贡献，人防工程的兴起给一些设计单位和建设单位带来了生机，在实践中培养了不少有用的人才，人防部门出版了一些必要的规范和示图，推动了人防工程的全面快速发展。 二、人防工程的种类 人防工程大多建在地面以下，按建造方式和施工方法可分为：暗挖式人防工程和掘开式人防工程，暗挖式人防工程又分为：地道式人防工程和坑道式人防工程；按照建造方式分为：附着式人防工程即防空地下室和单建式人防工程；按照人防工程的功能可分为：指挥通讯类、医疗救护类、掩蔽类、后勤保障类和交通运输
3、类等。 三、人防工程的抗震优越性的主要表现 人防工程比地上建筑有更强的抗震能力，唐山地震中有的地区地面建筑的破坏烈度十分严重，而人防工程只是出现了裂缝，还有的基本上没有损坏，烈度要相差 3-4 度。除此以外，也没有发现因地面建筑倒塌或者是构件坠落撞击，使人防工程的顶盖破坏，这就在一定程度上说明人防工程在抗震性能上，以及同等条件下优于地上建筑。在地层深部的岩石中发生地震波会传至地表层后，加速度逐渐加大，这时，在大部分的高层建筑顶部会产生“鞭端效应” ，接着，高层建筑层间位移发生失控甚至整个建筑倾覆，从而产生了破坏。而人防工程的结构由于其所在岩土层的弹塑性产生抗力，在受力后，产生位移就会受到很大的
4、限制，加上土壤对人防工程的结构也起到振起阻尼的作用，使其结构受到地震的危害很大程度上低于地面建筑。与此同时，在强震的作用下，地基的承载力可能会下降，地基的饱和使砂层液化也可造成地面的高层建筑倾倒，从而遭到破坏。而人防工程的结构最大程度上只是可能发生倾斜，倾覆破坏是不容易造成的。 有关现代城市人防建筑平战结合的政策法规中要求，大多数人防工程的空间特别是高层建筑，其地下附建的大多是按等级设防的钢筋混凝土结构所搭建的人防工程，由于人防工程有地震波与防核爆炸冲击波作用相类似的结构设防机理，所以人防工程具有相应的较强的抗震能力及较大的抗震潜力。若全面在结构的设计上考虑适当的抗震特性，其整体抗震的性能就会
5、最大限度地地上建筑。除此以外，人防工程在因地震产生的煤气爆炸、火灾、建筑倒塌撞击以及综合防护的性能上具有独特优势。 四、抗震性设计的目的 建筑抗震性设计的目的是整个设计过程中需要考虑的首要问题。要保证按照“当遭受本地区设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不修理仍可继续使用”的标准来执行。对于一般地震灾害而言，在技术和经济上要求防止结构损坏；对于强烈地震而言，允许结构有局部的破坏，但在任何情况之下，建筑倒塌和人员伤亡是不被允许的。建筑在进行抗震性设计的过程之中，应该明确根据当地的设防烈度标准明确建筑抗震性设计的目的，并在严格遵循规范的前提下保障实施。 五、建筑抗震性设计的内容 建筑抗震性
6、设计包括概念设计、计算设计以及构造设计三个方面的内容。重点讲述一下概念设计。 1、结构抗震概念设计 建筑抗震性设计的“概念设计”是指以工程概念为依据，从有利于提高结构抗震能力的概念上，不断总结建筑物震害和工程实践经验，运用符合工程客观规律和本质的方法，对所设计的对象作宏观控制的一种设计方法。具体体现在场地选择、结构方案和结构体系三个方面。在场地选择时，对于施工现场的地形、地质情况的详细勘察与分析至关重要；在结构方案的设计当中，简单、对称、规则、合理的建筑平立面分布的抗震设计的抗震能力最强，是抗震结构设计的基本原则之一；而结构体系中合理的刚度承载力分布和延性设计对于建筑抗震性能的提高具有至关重要
7、的作用。 “概念设计”在我国现行的建筑抗震设计规范中被着重强调，是因为人们在总结地震灾害的经验过程中发现，对建筑体的抗震设计来说，概念设计往往比计算与构造设计更为重要。概念设计即是指站在全局角度更为高度的分析和研究建筑物的选址、布局、结构、性能等原则性问题，并考虑与抗震性体系有直接关系的关键细部结构造和薄弱环节。2 建筑抗震设计程序 地震区建筑的工程设计，相较于一般地区而言，在考虑普遍准则的基础之上，还要加入抗震设计的特定准则，严格遵守抗震设计的规范要求。这些规则对于场地的选择、建筑造型以及建筑的结构体系等的确定都做了详尽的规定，对于提高建筑抗震性能至关重要，因而需要在设计的开始就给予高度关注
8、。 在建筑抗震性设计的全过程中，建设项目地震破坏后果是需要考虑的重要问题。通常将建筑按照重要性进行分类，然后再适当调整各类建筑的设防标准。建筑的建筑材料选择、造型拟定以及结构体系的确定是选择抗震性设计的核心。建筑结构的抗震细部构造也是抗震设计中不可忽视的重要环节。 六、人防工程在抗震减灾方面存在的问题 地震是复杂的自然现象，但至今都不能准确地掌握地震的自然规律，所以不能及时做出准确的地震预告。 国内的人防工程抗震从调研、设计和施工及法规的制定成就巨大。实践证明，人防工程的抗震设防可避免地面建筑倒塌时对人防工程的影响，因人防工程的实际抗震效能的设计、材料质量、施工和技术等都受到多种因素的制约和影
9、响，人防工程并没有完全达到规范中所要求的抗震设防标准。其设防标准主要依据地震的参数及潜在地震危险来精确确定，由于地震不可预测，所以其设防标准只能等到震后才能计算，可是却为时已晚。 现在人们在观念和心理上对人防工程整体结构的抗震性能缺乏足够的信任。现代城市中高层建筑占绝大多数，且密度很大，如遇强震，在“求生”过程中人员伤亡情况会随时发生。若在恶劣的气候里，大量居民惊慌逃离，不得不离开建筑，不得不在外面“风餐露宿” ，因部分居民因对人防工程的抗震性能缺乏信心。 根国内外震灾的教训，城市遭受强震破坏后，虽然邻近地区和其它城市都会来抢险救灾，但是城市自身一定具备抢险自救的能力，不然也会错过救灾抢险的最
10、佳时机，错过对遇险人员的救护及救助的时机，来提高效率。震后人们的正常生活遭到破坏，食物、饮水、医药和医疗设备入救灾工具缺乏，就会在很大的程度上影响抢险救灾减灾工作的展开。所以，在日常生活中利用人防空间存贮抢险救灾物资看起来很必要，可地震的预测还没有达到可以事先把生活必需品存起来的条件。 因此，人防工程既利于人们防震避难，又利于抗震抢险生活必需品的存贮，是防震减灾最切实可行的空间。人防工程特别是平战结合的人防工程能够充分发挥在抗震减灾中的最大作用，是要永远重视和深入研究探讨的课题。 结束语： 加强对人防工程设计的指导，落实建设平战结合。人防工程从中央到地方都得到重视，并设有专门机构来管理，配备技
11、术人员和足够的经费，优于许多城市建设的项目。向有条件的设计院(室)建议，协调技术力量，建立设计专业组，以适应工作需要。按各个时期的防护要求适当地封堵和加固，使人防工程具有足够的防护能力，成为人们受到灾害时的掩蔽所或是工作的场地。对减轻灾害造成的损失，节省投资，发挥效益，可起到立竿见影的效果。并且，设计人员要与时俱进，随着生产力的不断进步，技术的不断更新，设计更好更实用的人防工程。 参考文献： 1张俊.关于对人防地下室抗震减灾作用研究的思考J.安徽建筑.2002.(01). 2朱大明.人防工程抗震减灾作用的初步探讨J.地下空间.2007.(13). 3朱明亮.重庆城市建设M.重庆大学出版社.2002.(03).
