李雯菲
云南人防建筑设计院有限公司东莞分公司 523000
摘要：随着社会进程的不断加快，我国的建筑物高度也在不断上升，其中地下室的层数也在逐渐增加。由于对地下空间需求的增加，导致裙房底盘面积的需求也呈上升趋势。地下室人防结构的设计是以前为战时所准备的，与普通地下室有所不同，其主要是一种预防战时防空功能的地下建筑结构，因此在结构设计方面要求也比较高。地下室人防结构设计需要发挥平战结合作用，根据国家工程相关建设规范要求进行设计，以保障结构设计质量。但是在实际的地下室人防设计结构中，存在顶板结构以及抗浮设计等问题，因此需要充分了解这些问题，采取相应措施，以提升地下室人防结构设计的可靠程度。
关键词：地下室；人防结构设计；构件设计
地下室人防结构是人民防空建设一项重要组成部分，其利用地面建筑修建存在防护功能的地下建筑，在战时可以应用于人们的物资掩蔽，减少空袭灾害的损失，而且在和平时可以当地下室使用，由于其重要性所以对其要求也比较高。因此，在实际的地下室人防结构设计中需要合理布置，保证其结构的强度。
一、地下室人防结构设计要求
地下室人防结构包括主体结构设计和孔口防护设计两个方面，前者包含顶板、外墙及底板等构件的设计，后者包含出入口的防护和消波系统，而出入口防护则包括了门框墙，临空墙计算等。
第一，在地下室人防结构设计时需要考虑到当地面为高层建筑物时，对常规武器和核爆炸的核辐射均存在削弱作用。
第二，建筑构件的弹塑性工作。对地下室人防结构中的外墙以及其他构件应用的钢筋混凝土构件，在处于开裂状态会仍处于正常应用范畴，通过这种方式可以更好的开发建筑材料的最大潜能，例如受弯构件，其呈屈服后，还可以承受较大程度的变形才会出现彻底坍塌的情况[1]。因此在地下室人防结构设计当中，需要充分考虑钢筋混凝土的塑性时期的工作，可以承担更大的动力荷载，提高建筑工程的经济效益。
第三，满足战时与和平时期的结构需求。地下室人防结构作为整个建设项目的重要组成部分，其不仅需要充分满足战争时的抗力需要，还需要满足和平时期的结构需求，让地下室人防结构可以同时满足战时与和平时期的不用荷载效应组合标准。当和平时期的结构需求与战时存在差异化标准时，可以及时实现和平与战时功能的转换，从而完成人防地下室的转变。
二、地下室人防结构设计需要遵循的原则
第一，强度验算。为了发挥地下室人防结构的作用，需要提升建设质量，以保证地下室有足够的强度承受荷载。当受到核爆动荷载影响的时候，地下室人防结构的构件变形都已得到一定控制，不能再次计算其裂缝和变形等，只计算结构强度便可。
第二，整体协调性。地下室人防结构的协调性具有十分重要作用，其可以直接影响建筑的整体质量，所以其结构各个构件需要保持高度的协调性。同时在设计时，也需要维持相同的控制标准，避免局部受到破坏，影响整体的稳定。除此之外，承重结构与地面建筑也需要一定的协调，其强弱差值需要控制在合理范围内。
三、地下室人防结构设计中的主要构件设计
第一，结构布置。在设计地下室人防结构的时候，需要考虑到整体布置，其关键需要与地面建筑保持一致性，特别是承重构件，需要保证荷载从地面至地基间的传递。
同时在高层建筑中，地下人防空间多设置在室外地面下，并在室外设置安全出口，然后在地下室人防结构的范围外，设置一个出入口将其作为车库出入口。另外为了与地面建筑进行结合，需要发挥地下室人防结构的作用，人防墙体需要尽量根据建筑上部结构的受力构件布置，并按照室外建筑布局以及功能等设计防倒塌结构。
第二，底板设计。一般对于无桩基底板来说，地基反力中未计入水浮力时，人防荷载不与水压力进行组合，当其计入水浮力时，人防荷载需要与水压力进行组合。在实际结构设计过程中，无桩基底板可以应用相关电算软件对其进行内力分析。对于带桩基底板可以参照顶梁板相似进行建模，使用相同软件根据倒楼盖算法便可，应用软件进行内力分析时，需要注意的是活载应输非0数时，人防荷载才可以传递，而底板钢筋则按照倒楼盖进行配置[2]。
第三，等效静荷载取值。简化分析核爆动荷载其获得的荷载值就是等效静荷载，其影响因素比较多，例如动荷载波形以及地面超压值等。如果符合相关条件标准，则可以从相关规范中直接进行获取[3]。否则就需与特定公式进行结合而求得。对某一工程来说其等效静荷载值存在标准值，比如人防核六级常六级地下二层顶板为55kN/m2，人防核六级常六级桩基底板则为25kN/m2。
第四，侧墙设计。上层建筑物是为抗震设防的剪力墙结构，因此需要详细分析上层建筑物对地面空气冲击波超压值造成的影响。按照该区域的实际地质条件,地下室人防结构的侧壁范围内存在非饱和土与饱和土，取加权平均值，考虑结构周围的基坑支护阻隔效果，其地下室侧壁等效静载荷标准值则为q=40KN/m2。
四、地下室人防结构设计中的主要构建设计注意事项
第一，地下室人防工程的结构设计。首先是人防平面结构的构件布置、标注等，其构件的布置是将建筑平面人防信息使用结构的方式进行表达，按照功能借助线型填充区分人防区与非人防区，并区分出人防外墙、人防隔墙以及门框墙等，根据墙体编号以及门框墙编号和门洞尺寸等，将墙体厚度和门框墙尺寸定位。其次地下室人防结构设计的主要问题是人防工程等效静荷载的设计，地下室人防结构工程的荷载在平时是以静载为主，战时则以动荷为主，而这种动荷载指的是冲击荷载。如何选用人防工程的荷载呢，而动荷载又如何作用在结构中呢，其思路主要为将爆炸动荷载转变成等效静荷载，之后按照荷载组合状况，根据一般静力结构力学方式计算出结构设计内力。
第二，口部集水坑的设计。我国地下室人防结构设计相关规定，防空地下室在战时需要对出入口防护密闭门的外通道内、进风口竖井等位置设置洗消污水集水坑。还需要在扩散室内设置地漏或集水坑，对于给水和排水来说，冲洗位置包含滤毒室、进风扩散室和除尘室等，而且都需要对收集洗消废水的地漏或集水坑进行设置，值得注意的是并不能将排风竖井与排风扩散室排除于洗消之外。一般来说，进风、排风竖井和扩散室的尺寸比较小，在设置集水坑时其施工难度相对较大，这时可以在竖井和扩散室设置防爆波地漏和通道外集水坑，就可解决施工难题。其中防爆波地漏只能承受住地面空气引起的正向冲击波，并不能承受管道造成的反向冲击波，这时只需要在排水口设置防爆波阀或闸阀即可。
综上所述，随着我国现代化进程不断加快，人口数量不断增多，而土地资源却愈发减少，对此利用地下空间显得十分重要，需要加快地下室人防工程的建设，提升地下室人防结构质量，不断与现代化进展相适应。同时在地下室人防结构设计中主要构件需要严格根据相关规范的要求设计，重视地下室人防与城市建筑的协调性，发挥地下室人防工程的平战结合作用，最大程度上发挥防护和使用功能。
参考文献：
[1]苗亚哲,李胜波,邓安仲,等.三维激光点云数据在既有地下人防工程BIM模型重建中的应用[J].测绘通报,2019,507(06):108-112.
[2]毛昆明,赵凯,朱利明,等.地铁隧道与人防地下室相互作用的地震反应分析[J].振动与冲击,2019,35(5):243-250.
[3]杨志翠.人防地下室结构设计方法与工程应用[J].四川水泥,2019,14(05):102-102.