1、浅谈人民防空地下室结构设计摘要：人防建设是现代城市建设的基本内容。城市建设与人防建设相结合，可以提高城市的总体防护功能；可以增强地面建筑的抗震抗毁能力，减轻灾害破坏程度；可以缓解城市人口密集，地面交通拥挤的矛盾；可以开发利用地下空间，节省城市土地资源，保护生态环境。因此，在加快实施“城市推进”战略的过程中，必须充分考虑战备安全因素，坚持一手抓城市现代化建设，一手抓城市防御能力的建设，做到城市建设与人防建设同步规划、同步设计、同步实施。 关键词：防空地下室、设计软件、构件的计算 中图分类号：S611 文献标识码： A 上部结构与防空地下室组成一个承力体系，具有共同的位移场，相互协调变形。地下室外
2、的回填土对结构侧向有一定的约束作用。地下室楼层侧移刚度通常较大。 一、常用人防地下室结构设计设计软件 可用于人防地下室结构设计软件有：1、理正人防设计软件包，只能计算顶、底板，外墙、临空墙、内隔墙，门框墙等构件，不能进行整体结构计算。2、pkpm 软件包中的一个 SATWE 模块可算高层下的人防地下室顶板和顶板梁，但对临空墙、门框墙等构件及底板不能计算。box 模块也可算人防地下室，并可计算底板，可惜 BOX 只能用于箱形基础。 目前，设计人员习惯使用的方法，一是将整个人防结构拆成多个结构构件，使用“理正人防工程结构设计软件”进行设计计算；二是将“理正人防工程结构设计软件”配合“pkpm 软件
3、包”中的一个“SATWE模块”一起使用。即用“pkpm 软件”设计计算顶板和顶板梁，用“理正人防工程结构设计软件” 设计计算外墙、临空墙、内隔墙、门框墙、柱和底板。 新版 PKPM 能计算人防顶板梁和板筋了，底板通常拿出来另外算，把人防荷载反过来输入算的，新版的 PKPM 里有定义人防荷载的，在人防规范里查找到你需要的人防等效荷载，在 SATWE 里就有输入的地方，顶板底板、梁的算法一样，门框墙、临空墙等最好用理正人防来算，防空地下室结构设计这本书里也有能查表查到大多数情况下的配筋。 二、结构构件的计算 1、人防地下室顶板计算 可完成嵌固、简支边界条件下的顶板的内力、配筋计算，可考虑相邻板支座
4、弯矩的作用。 顶板为梁板结构时，通常情况按四边固定双向板计算。板长和板宽均取纵横两方向梁轴与梁轴之间尺寸。 2、人防地下室外墙计算 通常情况按上下固接左右简支的单向板计算。即根据边界约束条件，上、下顶、底板作为外墙的嵌固端，左、右的扶壁柱不能承受墙体传来的侧向力（因扶壁柱配筋计算一般没有考虑该侧向力） ，故不能以扶壁柱为两侧支座。在计算时取外墙的单位墙长 10 米，按变形协调原理，假设左右两侧为简支。墙宽一般取地下室层高。 除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱之间)外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷
5、载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。 地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这方面问题在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。 3、人防地下室底板计算 可完成嵌固、简支边界条件下的底板的内力、配筋计算，可考虑相邻板支座弯矩的作用。 竖向荷载为设计值；底板及覆土荷载均为标准值（荷载组合有利） ；水浮力为设计值。组合后荷载（设计
6、值）= 竖向荷载（设计值）人防结构等效静荷载水浮力（设计值）底板及覆土自重荷载（标准值）* 1.0。 内力和配筋计算同顶板。 4、人防地下室临空墙计算 可完成嵌固、简支边界条件下的临空墙的内力、配筋计算，可考虑相邻板支座弯矩的作用。 临空墙即出入口临空墙，按板计算：一般按四边固定或三边固定一边铰接计算。临空墙下节点一般为固接。计算时根据不同的长、宽比，取为双向板。 5、人防地下室防护单元隔墙计算 可完成嵌固、简支边界条件下的单元隔墙的内力、配筋计算，可考虑相邻板支座弯矩的作用。 相邻防护单元间隔墙（防护单元与防护单元之间、人防地下室与普通地下室之间） 。 防护单元隔墙按板计算，一般按四边固定或
7、三边固定一边铰接计算。防护单元隔墙的下节点一般为固接。计算时，根据不同的长、宽比，取为双向板。 应根据防护单元隔墙两侧抗力等级及所处的位置，确定墙体两侧的等效静载标准值。按两侧水平等效静载单侧作用分别计算。 6、人防地下室门框墙计算 门洞边长大于或等于 2 倍墙体悬挑长度，墙体按悬臂梁或牛腿计算。当不满足上述条件时，在门洞边设梁或设柱。 7、人防地下室连续梁计算 可完成三十跨以内的连续梁内力、配筋计算，每跨可设置不同跨长、截面尺寸及多种荷载形式，按照人防工程的特殊要求进行支座及跨中弯矩的调幅。 连续梁的左、右支座可简化为：支承在独立柱上、扶壁柱上、梁上、内隔墙上、外墙上均为简支；支承在剪力墙上
8、为固接。 8、人防地下室井字梁计算 采用有限元方法可完成多跨、多区格、多点柱支承的井字梁及密肋楼盖的内力、配筋计算。可以选择不等跨、变截面、多种边界条件及不同荷载分配模式。 9、人防梁截面配筋计算 对梁截面进行配筋计算，包括抗弯计算、抗剪计算、抗扭计算、剪扭计算。除混凝土和钢筋的材料强度修正按人民防空地下室设计规范2005 年版(GB 50038-2005)规定外（以下简称人防规范 ） ，计算方法同混凝土结构设计规范GB 50010-2010。 10、人防柱截面配筋计算 对柱截面进行配筋计算，包括轴压计算、偏压计算、压剪计算、抗弯计算、双向受压计算和双向受剪计算。除混凝土和钢筋的材料强度修正按
9、人防规范规定外，计算方法同混凝土结构设计规范GB 50010-20010。 11、楼梯计算 楼梯计算时，考虑等效静载正面与反面分别作用，且核爆动荷裁作用方向与构件表面垂直。 楼梯的计算方法与普通工业与民用建筑相同，考虑支座对梯段的嵌固影响，跨中弯矩近似取 1/10（qL2） 。 12、进排风、排烟竖井（土中竖井结构）计算 人防规范4.5.10 条（抗核武器）3 款和 4.7.11 条（抗常规武器）3 款：土中竖井结构，无论有无顶板，均按由土中压缩波产生的法向均布动荷载计算，其值可按规范第 4.5.5 条和 4.7.3 条的规定确定。 13、室外出入口、车库出入口坡道两边侧墙计算 人防规范4.5.10 条（抗核武器）12 款和 4.7.11 条（抗常规武器）12 款：有顶盖段通道结构，按承受土中压缩波产生的核武器爆炸动荷载和按承受土中压缩波产生的常规武器爆炸动荷载计算，其值可按规范第 4.5.24.5.5、4.5.7 条和 4.7.24.7.4 条的规定确定；无顶盖敞开段通道结构，可不验算核武器爆炸动荷载作用和不考虑常规武器爆炸动荷载作用。 车库出入口处的临空墙要考虑人防荷载，另一边侧墙可不考虑人防荷载，按侧墙嵌固入底板计算，就是悬壁板计算。 另外，人防地下室无梁楼盖计算、人防钢架计算、人防球面扁壳计算、防倒塌棚架计算等也在人防地下室人民防空地下室结构设计广泛应用。
