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摘要：现阶段，高层建筑同步建设人防工程是国家的强制要求,也是我国人防建设的重点。由于人防工程主要用于战时或地震时保护人民群众的生命和财产安全，因此其结构设计非常重要，必须予以高度重视。高层建筑已经成为了城市中的主流建筑，其对于建筑设计和施工都提出了较高的要求，作为高层建筑的重要组成部分，人防工程起到的作用不可小觑，只有切实加强人防工程结构设计质量,才能保证高层建筑的稳定性和安全性。
关键词：高层建筑；人防工程；结构设计
1、高层建筑人防工程概述
近年来，我国人防工程主要形成坑道式、地道式、附建式及单建式四种类型。其中，尤以高层建筑中附建式的应用最为普遍，其人防工程结构设计融入到建筑整体设计中，有效地实现了战时或地震时安全覆盖和满足人们日常生活需要的目的。高层建筑的附建式的人防工程优势比较明显，其多是建在建筑主体内部的地下，与高层建筑融为一体，建设环节不是非常复杂，而且建设也较为方便，对建筑面积没有过高的要求，建设成本也不高，其内部设置人防门、封堵门、照明、通风、给排水、通讯网络等战时掩体所需硬件，临时可用作储藏室使用，战时可用于避难和防空袭，使用价值显著，经济效益明显。
2、人防工程施工技术
2.1土方开挖
地下人防工程进行土地开挖时，要综合考虑一切可预知的因素，比如土方施工顺序、土方量、土方运距等等，进行土方平衡，并合理调配，以减少重复挖运。合理确定土方机械的作业线路、弃土地点等，并结合工程地质、场地条件、水文地质条件、基坑平面尺寸、环境保护要求等情况，以确定土方开挖的顺序和技术方法，编制合理的工程施工方案。在人防工程土方开挖期间，若是周边环境存在一些施工作业，要根据现实环境确定相互的施工顺序和方法，必要时应采取可靠的技术措施。机械挖土时，坑底超过正常范围内的土方应采用人工修底的方式挖除，放坡开挖的基坑边坡也应采用人工修坡的方式。在进行土方开挖施工过程中，应进行全过程监测，采用动态控制方法和信息化施工方法，根据周围环境的测量数据，适时调整开挖的施工顺序和施工措施。土方工程在冬期施工时，应采取防滑又防冻的技术措施。土方工程施工前，也要采取有效的地下水控制措施。基坑开挖的分层厚度应控制在合理范围内，并应配合支护结构的设置和施工的要求，临近基坑边的局部深坑宜在大面积垫层完成后开挖。
2.2测量放线
人防工程安装预埋件、套管多且复杂，稍有不慎，位置预留偏差就会变得很大，返工整改难度高。因此，对主体以及安装预埋工程的测量放线是人防工程施工的一个重点，首先用经纬仪将轴线放出，确保精度满足要求，要求施工队在放主体墙柱梁板线及控制线时，结合水电施工班组同时放线，避免水电班组二次防线，减少误差，同时还能加强过程质量监控，尤其是水电的放线，应该在筏板上标识清楚，梁板中的预埋线管，用吊锤向上引线施工，安装完成后，再对每个安装构件、管道高度等采用经纬仪校核，管理人员随安装随检查，加强过程质量监控，及时将误差控制在最小范围。
3、高层建筑人防工程结构设计要点分析
3.1人防工程的基础设计
在高层建筑的人防工程的基础设计中，要对其实用性、经济性和耐久性等因素进行考虑。同时，还要要重点考虑工程的承载力和工程成本，考虑承载力是要确保结构稳定性和建筑物的使用可靠性，考虑工程成本才能确保人防工程建设效益实现最优化。因此，为了充分保证人防工程的安全性，应从平时与战时两个状态来验算基础承载力，同时要选择两者最不利情况的荷载作为基础的设计依据。在和平时期，人防工程结构的承载力验算与其他的普通工程相同，按规范的要求恒载与活载乘以各自的分项系数，求出结构平时承受的荷载效应；在战争时期，需要考虑核弹爆炸对结构的影响。通过计算核弹爆炸冲击荷载的等效静荷载与恒载，忽略其他荷载，计算得到战时结构承受的荷载效应，等效静荷载不需要乘以分项系数。而人防工程基础的设计计算则需要分别取平常时期和战争时期两种状态中的较大值。
同时考虑到高层建筑的上部高度大、结构自重大、活载影响楼层多，因此往往采用平时的受力状况来控制设计。
3.2人防工程的主体设计
建筑工程的人防工程大体上可以分为两种，一种是为战时做准备的地下室，另一种是作为平时使用的地下室。根据相关文件的指导，建筑人防工程设计和建造要符合平战结合的原则，因此对于人防工程的主体结构设计要从以下几步来进行：
第一，要根据结构的抗力级别对其进行功能区划分，可以系统地将主体工程分为清洁区、染毒区、防护区、非防护区等四个功能区，防护区又可细划为抗暴单元和防护单元，不同的功能分区和单元的结构和内部设施应根据其使用功能划分进行配置；
第二，相邻的分区之间应当有隔墙，隔墙的建造应当符合设计要求，而防护墙的强度需根据其抗级进行科学设计。同时，密闭门的建造需要符合规范。根据我国对人防工程的相关规定，相邻密闭门之间的距离不能小于500mm，抗爆墙应处于防爆单元之间，且厚度不能小于20cm，密闭门和抗暴墙统一使用钢筋混凝土建造。
3.3人防工程的构件设计
作为人防工程，必须能够具备一定的承载荷载能力，人民防空安全工程最重要的是能够经受战争时期大爆炸引发的动荷载作用，所以该工程的建设需要的结构材料以及防水抗渗等材料的等级较普通建筑要求更高。同时，在构件截面尺寸方面，高层建筑人防工程的截面尺寸要偏大，高于普通建筑结构，既要满足最小配筋率需求，也要满足地下室对层高、柱距、经济性等的要求。钢筋混凝土中的受力钢筋的配筋率必须要进行科学选择，最小配筋率必须要大于普通工程构件尺寸，以提高钢筋的性能，避免混凝土压塌、崩溃等问题发生。在工程稳定性方面，为提高高层建筑人防工程的整体稳定性，对墙体、梁板等尺寸较大的构件，要设置双层双向钢筋，同时还要设置梅花形拉结筋，以拉住最外层受力钢筋，确保钢筋混凝土构件具有良好的延性。
4、高层建筑的人防工程结构设计注意事项
4.1人防工程等效静载和设计
在高层建筑人防工程结构设计中还有一项重要工作就是对结构构件进行受力分析，倘若对人防工程的承载力不能进行准确计算，那么在建筑遭受冲击时人防工程就会坍塌，无法起到保护内部人员安全的作用。在建筑设计规范中关于人防工程结构受力分析有着明确的要求，设计人员必须要以此为参考，将建筑结构层层分解，每个部分结构的受力都要进行分析，切忌忽视任何一个细节之处，以提高受力分析的准确性。
4.2优化人防区位与结构设计的关系
现代高层建筑一般都在下面设计两层地下室，这些地下室日常可用作地下停车位，战时可用作隐蔽处和物资库。为了合理控制工程建设成本，通常在地下二层设置人防工程，这主要是因为如将人防工程设置在负一层，因此外人防工程和地下室顶板荷载变大，就需要加高人防外墙而导致成本增高。高层建筑人防工程作是重要的隐蔽场所，其出入口的坡道人防荷载很大，应避免与汽车出入口相同，以避免不必要的成本消耗。在具体设计实践中，应结合现场情况进行合理的选择，以确保建筑整体安全和工程效益都能达到最优化。
结束语：
总之，高层建筑人防工程结构设计是一项比较系统复杂的工作，工作难度相当高，要想保证人防工程作用的有效发挥，就要认识到相关工作要点以及实际工作开展过程中可能会出现的问题，并采取相应措施加以解决，以推动人防工程结构设计的规范化、标准化实施，为高层建筑工程的稳定安全运行奠定坚实的基础，进一步扩大工程综合效益。
参考文献：
[1]高飞.基于高层建筑的人防工程结构设计研究[J].居舍,2019.
[2]张慧慧.分析高层建筑的人防工程结构设计原理及方式[J].四川水泥,2019.
[3]肖斌.高层建筑的人防工程结构设计方法[J].住宅与房地产,2018.