摘要: 人民防空工程是國防的組成部分，是現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要方面，是城市抗災(zāi)減災(zāi)不可缺少的生命線工程，是防備敵人空中襲擊、有效掩蔽人員和物資、保證戰(zhàn)爭潛力的重要設(shè)施。我們要立足于增強城市防空抗毀能力，以保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全為目標(biāo)，加快人防工程建設(shè)，促進(jìn)城市在安全、平穩(wěn)中快速發(fā)展。文章對人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計做了簡要的闡述, 如人防工程中材料的力學(xué)性能變化、人防構(gòu)件截面設(shè)計的延性問題，提出了人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中需注意的幾個問題。
關(guān)鍵詞:人防工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；材料性能；問題
中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1 引言
人民防空工程是國防的組成部分，是現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要方面，是城市抗災(zāi)減災(zāi)不可缺少的生命線工程，是防備敵人空中襲擊、有效掩蔽人員和物資、保證戰(zhàn)爭潛力的重要設(shè)施。站在城市宏偉的建筑群上遠(yuǎn)眺，鱗次櫛比的高樓拔地而起，人防工程建設(shè)走與城市建設(shè)相結(jié)合的道路，是現(xiàn)代城市建設(shè)的需要，是牢固人民戰(zhàn)爭新的“地下長城”、維護(hù)國家長治久安的需要。這就要求我們立足于增強城市防空抗毀能力，以保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全為目標(biāo)，加快人防工程建設(shè)，促進(jìn)城市在安全、平穩(wěn)中快速發(fā)展。
人防工程設(shè)計是人防工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一, 是人防工程建設(shè)程序中必不可少的程序。設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣, 直接關(guān)系到建設(shè)項目的社會效益、戰(zhàn)備效益和經(jīng)濟(jì)效益, 對項目的整體質(zhì)量起著決定性的作用。要保證工程質(zhì)量, 首先要保證設(shè)計質(zhì)量, 而人防工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)設(shè)計又是整個人防工程設(shè)計中的重要組成部分。
2 城市人防工程的現(xiàn)狀分析
1986年國家頒布了《人民防空條例》，1996年又頒布了《中華人民共和國人民防空法》，強制性規(guī)定城市新建民用建筑必須結(jié)合地面建筑修建可用于戰(zhàn)時防空的地下室，即所謂的“結(jié)建”工程，其功能主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)可以應(yīng)對戰(zhàn)爭，防患于未然；近可以防災(zāi)減災(zāi)，提高城市應(yīng)急能力。國家對結(jié)建工程頒布的嚴(yán)格的技術(shù)戰(zhàn)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使防空地下室建設(shè)，不僅要具備防核武器、化學(xué)武器、生物武器等各種破壞性打擊的能力，同時要為戰(zhàn)時和和平時期人員的掩蔽提供必備的生存條件。特別在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)和城市，繁華的商業(yè)地段成為地下空間開發(fā)的熱點和焦點，其地下空間的利用離不了以防災(zāi)救災(zāi)為目的的人防工程，但僅考慮人防作用勢必影響其商業(yè)、交通、娛樂等功能的發(fā)揮，人防工程規(guī)劃設(shè)計應(yīng)納入到城市地下空間綜合利用中去，積極開展平戰(zhàn)結(jié)合，使人民防空工程建設(shè)邁上健康、快速發(fā)展的軌道。
3 人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計
人民防空工程也叫人防工事，是指為保障戰(zhàn)時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫(yī)療救護(hù)而單獨修建的地下防護(hù)建筑，以及結(jié)合地面建筑修建的戰(zhàn)時可用于防空的地下室。 人防工程是防備敵人突然襲擊，有效地掩蔽人員和物資，保存戰(zhàn)爭潛力的重要設(shè)施；是堅持城鎮(zhèn)戰(zhàn)斗，長期支持反侵略戰(zhàn)爭直至勝利的工程保障。
現(xiàn)在，新建的人防工程在建設(shè)前都經(jīng)過了可行性論證，既考慮到戰(zhàn)時防空的需要，又考慮到平時經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市建設(shè)和人民生活的需要，具有平戰(zhàn)雙重功能。同時。人防工程嚴(yán)格按建設(shè)程序辦事，從土建到裝修都注重質(zhì)量。建成投入使用后，取得了顯著的戰(zhàn)備效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。許多大中型人防工程成為城市的重點工程，如哈爾濱奮斗路地下商業(yè)街、沈陽北新客站地下城、上海人民廣場地下停車場、鄭州火車站廣場地下商場等，在社會上產(chǎn)生了巨大的影響。許多領(lǐng)導(dǎo)和群眾在參觀了人防工程后，無不為人防工程宏偉雄壯的氣勢、絢麗奪目的裝飾所折服，普遍反應(yīng)與原來想象大不一樣，概括起來有6個想不到：一是人防工程建設(shè)這么重要，沒有想到；二是人防工程這么好，沒有想到；三是人防工程這么多，沒有想到；四是人防工程這么大，沒有想到；五是人防工程這么堅固，沒有想到；六是人防工程平時可以為生產(chǎn)、生活服務(wù)，沒有想到。許多人用“地下仙境”、“洞天福地”來贊譽人防工程，這是對人防工程的最高獎賞。
眾所周知，人防工程是一種有防護(hù)要求的特殊地下建筑，其常用的分類方式有以下幾種：按抗力等級劃分，工程可直接稱為某級人防工程；按戰(zhàn)時用途劃分，可分為指揮通訊、人員掩蔽、醫(yī)院、救護(hù)站、倉庫、車庫等等；按平時用途可分為商場、游樂場、旅館、影劇院（會堂）等等；從工程構(gòu)筑方式劃分，又分為掘開式工程和坑地道工程兩大類。為了合理反映工程造價，預(yù)算定額和工程預(yù)算通常以工程構(gòu)筑方式進(jìn)行分類。
人防工程按構(gòu)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。①地道工程是大部分主體地面低于最低出入口的暗挖工程，多建于平地。②坑道工程是大部分主體地面高于最低出入口的暗挖工程，多建于山地或丘陵地。③堆積式工程是大部分結(jié)構(gòu)在原地表以上且被回填物覆蓋的工程。④掘開式工程是采用明挖法施工且大部分結(jié)構(gòu)處于原地表以下的工程，包括單建式工程和附建式工程。單建式工程上部一般沒有直接相聯(lián)的建筑物；附建式工程上部有堅固的樓房，亦稱防空地下室。早期人防工程多為地道工程。80年代以來人防建設(shè)實行了指導(dǎo)思想的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，強調(diào)平戰(zhàn)結(jié)合，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市建設(shè)服務(wù)，新建的人防工程多為掘開式工程，位置較好，質(zhì)量較高。同時，為了吸引人們到地下來，為人們提供比較舒適的環(huán)境，一些人防工程裝修的檔次普遍高于地面建筑。
人防工程按戰(zhàn)時功能分為指揮通信工程、醫(yī)療救護(hù)工程、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程和其他配套工程五大類。
3 合理確定基礎(chǔ)設(shè)計方案及設(shè)計中的問題
3.1當(dāng)拿到人防工程建筑方案時, 結(jié)構(gòu)設(shè)計人員首先要根據(jù)工程周邊場地的實際環(huán)境、景觀、綠化要求和地勘報告所提供的內(nèi)容確定本工程是否打樁, 并粗略估算有樁、無樁兩者的經(jīng)濟(jì)性, 若采用樁基, 還要合理確定樁型, 初步確定樁長。這一點若做好了, 就為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計打下了基礎(chǔ)。
3.2截面設(shè)計中保證構(gòu)件延性的問題
在人防動荷載作用下, 可以考慮利用結(jié)構(gòu)的塑性變形來吸收更多的荷載能量, 因而允許構(gòu)件進(jìn)入彈塑性工作階段。在靜荷載作用下, 如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過最大彈性抗力時, 構(gòu)件會產(chǎn)生變形, 若荷載持續(xù)不變其變形就會持續(xù)發(fā)展, 最后會因變形過大產(chǎn)生破壞。在人防動荷載作用下, 結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入了屈服狀態(tài), 只要引起的最大變形不超過結(jié)構(gòu)允許的最大變形, 經(jīng)過很短的時間, 荷載消失后, 振動變形將不斷衰減, 最后達(dá)到某一靜止?fàn)顟B(tài), 結(jié)構(gòu)雖然有一定的殘余變形, 但結(jié)構(gòu)并沒有破壞, 仍有一定的承載能力和密閉性, 結(jié)構(gòu)就進(jìn)入了塑性工作階段,可以使結(jié)構(gòu)承受更大的動荷載, 因此有較大的經(jīng)濟(jì)意義。在設(shè)計中既考慮結(jié)構(gòu)的彈性工作階段又利用其塑性工作階段, 這就叫按彈塑性工作階段設(shè)計。由于人防工程各部位的受力情況不同, 因此它們最后破壞的安全儲備相差很遠(yuǎn)。實驗表明, 脆性破壞的安全儲備小, 延性壞的安全儲備大。所以在設(shè)計中應(yīng)堅持強柱弱梁、強剪弱彎的設(shè)計原則。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈塑性工作階段是用延性比來表示的, 當(dāng)允許延性比等于 1 時, 應(yīng)按彈性工作階段設(shè)計, 當(dāng)允許延性比大于 1 時, 應(yīng)按彈塑性工作階段設(shè)計。
4 結(jié)語
人民防空工程是國防的組成部分，是現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要方面，是城市抗災(zāi)減災(zāi)不可缺少的生命線工程,加快人防工程的開發(fā)利用，是城市經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和城市空間需求急劇增加的客觀要求，是增強城市防護(hù)能力、增加就業(yè)崗位、緩解交通擁堵、改善城市環(huán)境的重要措施，是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必由之路。
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