人防結構設計與抗震結構設計的比較探究范文

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摘要：建筑行業(yè)中，由于我國土地分布在陸地和海洋兩個大型地震帶交接的部分，在進行建筑的設計時，思考人防結構的設計和抗震結構的設計，是十分重要的兩個部分。本次研究主要分析人防結構和抗震結構之間所具備的差異性，在比較過程中對二者的結構進行統(tǒng)合優(yōu)化，根據我國建筑行業(yè)發(fā)展的實際情況，對其實際應用方式和應用狀況進行整合研究，以求在實際應用的過程中，能夠令建筑成本和建筑的安全性取得平衡。

關鍵詞：人防結構；抗震結構；結構設計；結構比較

在構建一個建筑設施之前，根據實際情況對其人防情況和抗震情況進行分析，設計出高效的人防結構和抗震結構，是建筑工程中的一項重要的設計工作和環(huán)節(jié)。人防結構能夠保證人民在戰(zhàn)爭災害中的生命和財產安全，而我國的地理位置也決定了不能不考慮抗震結構方面的因素。因此，如何將兩方面加以融合，在提高建筑物質量的同時，降低因此而增加的成本費用，在取得經濟效益的同時，保障其社會效益的實現，對我國經濟發(fā)展和建筑行業(yè)本身的發(fā)展而言，具有十分重要的意義。

1人防結構設計與抗震結構設計內容

1.1人防結構設計內容

在建筑行業(yè)中，人防結構是指能夠對戰(zhàn)爭事態(tài)產生一定作用，保障戰(zhàn)時人員和物資的隱蔽、指揮、醫(yī)療等作用的結構設計。采用人防結構的建筑，在平時可以用作地下商場、游樂場、會堂、影院劇院，甚至可以充作旅店的功用，但統(tǒng)一的特點是，均為地下建筑。雖然現階段已經得到了很大的發(fā)展，但由于抗戰(zhàn)時期以及之后的經驗，民間一般都將之稱呼為“防空洞”。人防工程按構筑形式可分為地道工程、坑道工程、堆積式工程和掘開式工程；按戰(zhàn)時功能分為指揮通信工程、醫(yī)療救護工程、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程和其他配套工程。現階段我國主要采取的人防結構設計，主要是掘開式和暗挖式兩種，但同時也會針對不同地區(qū)的地形地貌和人文特點進行調整[1]，保證其穩(wěn)定性和強度，荷載承受力較高，不易變形。

1.2抗震結構設計內容

抗震結構設計與人防結構設計相對應，針對的是地震情況下，對房屋建筑的保護能力。我國位于環(huán)太平洋火山地震帶和喜馬拉雅火山地震帶的交接位置，雖然從根本上來說，是一個發(fā)生地震的可能性較小的國家，但從唐山大地震到汶川地震，再到近年來不斷發(fā)生的各種地震情況來看，進行抗震結構的設計仍然是十分必要的。我國對建筑進行規(guī)范和指導的文件以及法律法規(guī)的內容，相對而言已經比較完善，在遵守建筑工程標準的前提下，我國大多數的建筑都能夠具有較好的防震特性，在震級較高的情況下依然能夠保證建筑的大體完好。建筑工程的抗震結構設計是按照重要性程度劃分的，對民用的建筑而言，大多數采用的是消能減震加固法[2]。

1.3人防結構與抗震結構內容比較

人防結構由于主要針對的是戰(zhàn)爭狀態(tài)的荷載能力，當國家處于戰(zhàn)爭狀態(tài)時，建筑會受到的損害主要還是炮彈和爆炸等問題，對荷載的要求相對來說比較低，這也導致了在人防結構的設計中，一定程度的降低極限情況、降低防護要求的措施是可以允許的。但地震屬于自然災害，一旦發(fā)生會受到更大的影響，因而在進行抗震結構的設計時，其要求要遠比人防結構的要求更高。

2人防結構設計與抗震結構設計比較

2.1設計原則比較

從理論上來說，人防結構設計與抗震結構的設計之間，設計原則從根本上是一致的，都是避免房屋中的居住或使用人員受到外部條件的影響，而導致生命和財產受到威脅。二者之間的差別僅在于，人防結構設計針對的是戰(zhàn)爭狀態(tài)，抗震結構針對的是自然災害。因此，在設計原則上，基本不會出現過大的差距。也就是說，建筑結構所需要選取的材料，都應該是延性好、同時也能夠避免脆性破壞的類型，因此都需要遵循“強柱弱梁”和“強剪弱彎”兩個原則。它們強調的都是整體上的完整性，需要將每一個部件中都加強處理，避免由于一兩處細節(jié)上的失誤和問題而導致整體強度受到影響。

2.2設計方法比較

在設計方法方面，二者間有比較大的差別。人防設計在現階段主要采取的方法是等效靜荷載，采用合理的設計和合適的原料，做出最佳的方案來實行；但有效的抗震結構的設計方法仍然在摸索中，這主要是由于地震災害的不可預測性造成的，需要建筑即使遇到大型地震災害發(fā)生，也能保證建筑不會倒塌、人員能夠及時撤離。因此，需要在人防結構的基礎上，針對地區(qū)的情況，對建筑的設計方式進行調整。換句話說，在進行建筑設計之前，需要考慮的是人防結構設計，而抗震結構設計是建立在人防結構設計的基礎上，對已經完成的設計方案進行調整的。

2.3荷載情況比較

在荷載情況方面，二者采取的同樣都是偶然動荷載，設計時都以一次作用時間為基準進行的。人防荷載的動能量作用于外部表面，而動荷載則直接作用于構件，具有破壞力大、作用時間短的特點。但地震荷載不同，它是間接的、偶然性的荷載，因此構件的安全性會比較低，不太可能發(fā)生地基失效導致的結構破壞，因此設計時無需考慮人防結構問題，這就導致在荷載方面，二者間的設計方案產生了一定的沖突[3]。

3實際應用情況分析

在將二者間進行結合的實際應用中，人防結構的設計要求結構構建的延性越大越好，嚴格地遵守強柱弱梁和強剪弱彎原則，調整使用部件的種類吸收荷載能量的作用，以提高建筑的整體承載能力。可以調整建筑方案和使用的原料，提高結構上的穩(wěn)定。在此基礎上，對建筑采用有效的抗震結構來進行建設，例如采用框架結構、剪力墻結構、鋼筋混凝土結構、磚混結構、鋼結構框架、板柱結構等，對建筑方式進行調整，以提高建筑的防震能力。

4結束語

綜上所述，我國的建筑設計人員在進行建筑設計之前，加強人防結構設計和抗震結構設計，是首先需要考慮的問題。如何將二者整合起來，在兼具二者特點的同時，降低成本上的消耗，兼顧社會效益和經濟效益，正在成為建筑設計師必然面對的重大問題。本次研究將防結構設計與抗震結構的設計原則、設計方法以及荷載情況進行了比較，分析二者間的共通之處，研究實用過程中能夠兼顧二者的方式，對提高建筑的使用壽命提出了具有積極作用的意見。

參考文獻：

[1]趙桂蘭.現有建筑結構抗震鑒定及加固設計探討[J].工程技術研究,2016,(7):194+201.

[2]蔡忠坤.人防工程建設與城市地下空間開發(fā)利用的思考[J].工程技術研究,2017,(1):201+203.

[3]曾艷.地下室建筑設計在人防工程中存在的問題分析[J].住宅與房地產,2017,(12):111.

作者：吳限量 單位：江蘇省第二建筑設計研究院有限責任公司