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解析人防结构设计与抗震结构设计

刘岩

哈尔滨工业大学建筑设计研究院,15001

摘要: 最近几年全球的地壳板块运动有些活跃,尤其是对于我国来说,一些地震灾害地区发生地震的频率有些高。虽然并不是所有的城市和地区都处在地震带上,但是还是有很多的区域仍然会面临着一些由地震带来的风险。比如甘肃,四川等地,都有面临着随时都有可能会出现的地震危害。从某种角度来看,就算不是地震频繁发生的区域,我们都应该对于一些建筑物在它的抗震性能和抗震结构方面有相对合理的设计。从另一个角度来看,建筑物的抗震性能在其它方面也有所需求。比如说对于未来的世界态势,我们通常情况下是无法准确的预估在未来将会发生何种的情况的,如果在未来发生了一些相对大规模的战争,这将极大可能的对一些建筑物产生影响,尤其是对抗震的要求,将会变得更加的严格。所以人防结构设计和抗震结构设计是十分重要的,这两者都是关于建筑物在相关的抗震能力方面进行一定水平的设计,这也在一定程度上使得人防设计变得更加被需要。
关键词: 人防结构设计;抗震结构设计;分析
DOI:10.12721/ccn.2021.157361
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前言:

就目前的建筑工程当中所体现出来的抗震性能来看,建筑工程中所出现的抗震结构设计。一般情况下,我们指的都是在一些结构设计当中通过合理的布置对其进行利用和安排,能够在一定的级别地震来临的时候,对其产生有效的控制和抵抗。这也将在极大程度上对建筑物所产生的破坏进行有效的预防。人防结构的设计主要目的其实依旧是在于抵御相关的武器,尤其是一些重型的武器,特别指一些核武器。通常是对常规的武器进攻所带来的震动情况下,为了能够更加有效的对人民群众的人身安全进行有效的保护而设计的。从本质条件上来看,以上的两种建筑在施工过程当中都是应当首先考虑震动所带来的危害以及可能产生的极为强烈的猛烈晃动。这些现象对于建筑物来说都有可能产生致命的伤害,我们的目的是为了能够使得这些振动所带来的伤害以及对人们的人身安全的伤害降低到最小。所以我们应当考虑不同的伤害情况,以及对于建筑物的不同的震动情况来进行两者互相交融的考虑。我们的主要目的是找到一些相同之处,但两者所受到的震动可能是不同性质的。也正因为这样,我们在进行设计时就必须要存在着不同角度上的考量。

1、人防设计和抗震设计
建筑物的人防结构设计必须要进行科学合理的设计,这在建筑工程的施工之前,就应当做全面充分的了解和考量。而且我们在设计的过程当中,必须要通过一些实际的案例和具体的数据,对一些已经存在过的建筑进行有效的分析。其中也包括对于一些实地的考察和勘探,在施工质量和设计质量之间,可能会存在较为明显的联系和差异,我们都需要进行全面的分析。如果能够合理的对一些建筑结构进行有效的、对于实际情况并且结合自然环境的分析,那么我们就可以更为有效地设计出较为合理的人防结构的设计。这种合理的人防结构在尤其是结合了实际情况以后,将极大程度上的出现较为明显的成效。无论是在相对和平的年代,还是在较为明显的战争时期,尤其是我们可以把当今时代的一些中东或欧洲地区所出现的战争建筑进行有效的分析,这将在极大程度上保护人民群众的财产安全和人民群众的人身安全。如果我们能够将人身安全和财产安全放在首位,那么我们在设计的过程当中,就更加的能够清晰明了的知道人防结构在设计时应该考虑什么样的具体情况。

从目前的现状来看,工程在施工的过程当中应当是有一些建设经验的,并且我们应当对这些建设经验进行有效的分析。人防结构在设计的手段上,包括在设计的方式上,还有在设计理念上,都应当与现在的实际情况进行有效的融合。它的手段应当主要包括一些开掘式施工手段和一些暗挖式的施工手段,这两种施工手段都应是我们在现阶段较为常用和较为合理的传统的施工手段,但有时也需要我们对于现在的情况来进行结合和改良。

2、分析对比人防设计和抗震设计内容

从理论上讲,抗震结构和人防结构都是以提高对振动带来的危害的抵抗能力为基础的。其施工特点体现在提高建筑工程的抗震性能上,以保证建筑物在发生重大振动时能最大限度地保持完好。在这方面,两者都遵循了“强剪弱弯”、“强柱弱梁”的相关建筑设计原则。此外,抗震结构和人防结构的设计理念遵循整个建设项目的合作与协调。

从以往建筑工程的施工实践来看,即使建筑的结构设计从整体上符合基本设计标准的要求,只要结构的某一环节或某一小部分存在薄弱环节(缺陷),当地震、爆炸等重大灾害发生时,这些细微的薄弱部位就会成为巨大灾害的诱发点。这类似于工程力学中的应力集中现象。根据物理学的力学原理可以看出,建筑结构的各个构件都有相应的收缩系数标准,也就是说,与建筑工程相关的建筑工人可以提高建筑内部的动能运动和吸收能力,在一定程度上降低外部动能的威胁,从而降低危险系数,减少外部振动对建筑造成的严重破坏。比如,要充分利用结构受弯构件或大偏心受压构件的变形来吸收动荷载能量,通过缓冲来减小各构件和支座截面上的剪切荷载和受力柱上的压缩荷载,以保证建筑结构完全屈服前不再发生剪力的破坏性屈服。 然后仍然具有足够的延性,以保证构件形成塑性破坏,从而达到提高建筑结构整体承载力的最终目的。

从物理学的角度来看,人防结构设计的主要目的在于提高承载力,因此其设计方法从物理学的实际应用出发,目前的主要设计方法将采用等效静荷载法进行设计分析工作。由于建筑工程的抗震结构设计是基于拟建工程结构的施工或使用条件,设计过程是基础。在各种动载荷的综合作用下,结构构件的振动模式与相应静载荷下的挠度曲线非常相似,结构构件在动载荷下的破坏规律与相应静载荷下的破坏规律相似。因此,在动力分析过程中,可以通过将建筑结构构件进一步简化为单自由度体系,得到相应的动力系数,再将动力系数乘以动力荷载峰值,得到等效静荷载。这样,建筑物的结构构件就相当于等效静荷载,它们的内力就是各种动荷载下内力的最大值。

此外,要提高人防结构的质量,不仅要选择科学的设计方案,还要选择具有一定承载力和承载能力的高效建筑结构材料。就目前的情况来看,很多建设单位为了提高原有建筑材料的使用效果,通常会调整建筑材料的材料强度,乘以综合调整系数。经调整修正后,通过控制结构构件在综合动荷载作用下的容许变形限值和延性比,并根据容许延性比验算弹塑性性能,得到最终设计结果。

3、结束语
根据多年的工程建设经验和相关理论知识,抗震结构设计与人防结构设计在某些部分有许多相似之处,同时也存在差异,因此相关设计人员需要取长补短,以提高我国建筑的使用质量,促进建筑业快速健康发展。

参考文献:
[1]佚名.建筑结构中的人防设计与抗震设计分析[J].中外建筑,2018(11):130-131.
[2]佚名.基于预设屈服模式的复杂结构抗震设计方法[J].建筑结构学报,2019,40(3).
[3]徐云中.人防地下室结构设计中存在的若干问题分析[J].建筑设计管理,2018(3):68-70.
[4]吴彬,陈果.分析人防地下室结构设计要点[J].建设科技,2018(4):79-79.
[5]张楚,吴寒.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].建材与装饰,2018(18).
[6]郭强亮,王建春.基于某超限框架剪力墙结构抗震设计与分析[J].河南城建学院学报,2018(2).