人防地下室建筑设计浅析

　摘要：文章从主体结构与孔口防护设计的角度对人防地下室建筑设计的相关特征与设计
基本原则进行了阐述，且就人防荷载的确定、荷载组合和内力的分析、孔口防护和平战转换
方面提出了一些建议与思想。

 

　　关键词：人防地下室建筑；设计孔口；防护人防荷载

 

　　根据我国防空法规定，人民防空就是在某些特定时期，通过对广大人民群众进行组织
及动员，防范敌人的空中袭击，尽最大程度的降低危害。一般习惯上简称人民防空工程为
“人防工程”，即在战时根据战争指挥、物资存储及医疗救助的需要进行修建的防护建筑。其
中人防地下室是与地面建筑相结合且具有较好的防护能力的地下建筑。地下室在进行人防设
计时需要注意平战结合，解决建筑功能的大空间要求与结构设计有限之间的内在冲突，就
如何平衡两者之间存在的矛盾，本文结合实际工程中的施工经验进行简单的介绍。

 

　　

1 人防建筑设计的特点 

　　

1.1 对于核武器及常规武器的爆炸荷载，这些荷载具有一次性、快速性、偶然性的特点，

且衰减现象很严重，在进行结构设计时针对该荷载的作用效果只需考虑一次即可，钢筋混
凝土构件通常在一定范围内是允许开裂的，所以构件的安全性不高，在加权时期分布系数
则取

1.0 左右比较合适。 

　　

1.2 核弹及常规炸弹的破坏力随着与爆破点距离的增加而逐渐减弱，其能量在传递时遇

到高层建筑或多层建筑都有着一定的衰减，在进行设计时需要考虑到这种特性。

 

　　

1.3 荷载的组合应满足战时和非战时的工作要求。 

　　

1.4 钢筋混凝土结构构件设计时需要考虑其产生的一定塑性变形，特别是超静定的钢筋

混凝土结构，需要注意在构建产生塑性变形时其内部的应力分布也会随之变化。

 

　　

1.5 材料在人防荷载作用下其强度会增强，但是诸如塑性性能等变形性能则变化不大，

这提高了结构的稳定性，在设计时可通过调整材料强度系数体现。

 

　　

1.6 在暴动荷载瞬时作用下，地基一般情况是不会失稳造成结构破坏的，所以在进行结

构设计时无需对地基承载力以及变形情况进行验算。需要注意的是对于甲类防空地下室的桩
基则需要对上部承重墙、柱所传来的爆炸动荷载效应进行构件强度的验算。

 

　　

2 人防荷载及荷载组合的确定 

　　人防地下室建筑设计一般包括主体结构设计和孔口防护设计。主体结构设计是由顶板设
计、外侧墙设计及地板设计等组成，孔口防护设计是由譬如门框墙设计、防密闭门的选取等
出入口防护和消波系统组成的。人防地下室建筑设计考虑的首要因素就是如何对空气冲击波
进行有效的抵抗。在核武器在半空中发生爆炸时，其带来的冲击波首先迅速压向地表，进而
形成反射冲击波。由于反射波在形成后空气的密度、温度都已经发生变化，其传输的速度较
之入射波更快，反射波面波峰遭遇到后续入射波的波峰后则会形成合成波，合成波能力很
大，其传播方向或平行与地面形成横波，或垂直于地面形成竖波。抵抗能力较弱的防空地下
室所受到的冲击波就是合成波。地下室的顶板通常受到地面冲击波负压或超压影响；而当空
气冲作用于地表时，压迫土体并使其产生运动，上层土体受压后连续向下以及四周传递，
遇到压侧壁和地板受阻，也会产生动压、负压效应，这是侧壁、地板的受力模式。就防护等级
为六级的、全埋式现浇钢筋混凝土人防地下室的工程为参考，其各部位等效静荷载取值如下。
 
　　

① 顶板:第一层的外墙为厚度 180 毫米的实心砖墙，开孔面积达到一半以上，所以忽略

了地面空气冲击波超压影响。取等效静荷载标准值

q=60kN/㎡ 

　　

② 侧墙:作为剪力墙结构应计入上部建筑物对地面空气冲击波超压值作用效果。一般地