4 結(jié)構(gòu)

4.1 一般規(guī)定

4.1.1 防空地下室結(jié)構(gòu)的選型，應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求、平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)使用要求、上部建筑結(jié)構(gòu)類型、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件以及材料供應(yīng)和施工條件等因素綜合分析確定。
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4.1.1 與普通地下室相比，防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是要考慮戰(zhàn)時(shí)規(guī)定武器爆炸動(dòng)荷載的作用。常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載和核武器爆炸動(dòng)荷載均屬于偶然性荷載，具有量值大、作用時(shí)間短且不斷衰減等特點(diǎn)。暴露于空氣中的防空地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如高出地面不覆土的外墻、不覆土的頂板、口部防護(hù)密閉門及門框墻、臨空墻等部位直接承受空氣沖擊波的作用。其它埋入土中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如有覆土頂板、土中外墻及底板等，則直接承受土中壓縮波的作用。此外，防空地下室內(nèi)部的墻、柱等構(gòu)件則間接承受圍護(hù)結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載作用。
防空地下室的結(jié)構(gòu)體系布置，必須考慮地面建筑結(jié)構(gòu)體系。墻、柱等承重結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量與地面建筑物的承重結(jié)構(gòu)相互對應(yīng)，以使地面建筑物的荷載通過防空地下室的承重結(jié)構(gòu)直接傳遞到地基上。
防空地下室的結(jié)構(gòu)選型包括結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系的選擇。結(jié)構(gòu)類別一般可分為砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種。當(dāng)上部建筑為砌體結(jié)構(gòu)，防空地下室抗力級別較低且地下水位也較低時(shí)，防空地下室可采用砌體結(jié)構(gòu)。防空地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系常采用梁板結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)以及箱型結(jié)構(gòu)等，當(dāng)柱網(wǎng)尺寸較大時(shí)，也可采用雙向密肋樓蓋結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆空心樓蓋結(jié)構(gòu)。
目前在防空地下室中采用的預(yù)制裝配整體式構(gòu)件有疊合板、鋼管混凝土柱及螺旋筋套管混凝土柱等。其它預(yù)制裝配式構(gòu)件，如有充分試驗(yàn)依據(jù)，也可逐步用于防空地下室。

4.1.2 防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)按50年采用。當(dāng)上部建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限大于50年時(shí)，防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)與上部建筑結(jié)構(gòu)相同。
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4.1.2 設(shè)計(jì)使用年限是防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。設(shè)計(jì)使用年限是設(shè)計(jì)規(guī)定的一個(gè)時(shí)期，在這一規(guī)定的時(shí)期內(nèi)，只需進(jìn)行正常的維護(hù)而不需進(jìn)行大修就能按預(yù)期目的使用，完成預(yù)定的功能，即建筑物在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。防空地下室結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，除了滿足平時(shí)使用功能要求外，甲類防空地下室應(yīng)滿足能夠承受常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載和核武器爆炸動(dòng)荷載的分別作用的戰(zhàn)時(shí)防護(hù)功能要求；乙類防空地下室應(yīng)滿足“能夠承受常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載作用的戰(zhàn)時(shí)防護(hù)功能要求。

4.1.4 防空地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求和受力情況做到結(jié)構(gòu)各個(gè)部位抗力相協(xié)調(diào)。
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4.1.4 本條是在確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，考慮到防空地下室結(jié)構(gòu)各部位作用的荷載值不同、破壞形態(tài)不同以及安全儲備不同等因素，為防止由于存在個(gè)別薄弱環(huán)節(jié)致使整個(gè)結(jié)構(gòu)抗力明顯降低而提出的一條重要設(shè)計(jì)原則。所謂抗力相協(xié)調(diào)即在規(guī)定的動(dòng)荷載作用下，保證結(jié)構(gòu)各部位(如出入口和主體結(jié)構(gòu))都能正常地工作。

4.1.5 防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載或核武器爆炸動(dòng)荷載作用下，其動(dòng)力分析均可采用等效靜荷載法。
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4.1.5 本條規(guī)定在常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載或核武器爆炸動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析一般采用等效靜荷載法，是從防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需精度及盡可能簡化設(shè)計(jì)考慮。
由于在動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€很相近，且動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)靜荷載作用下破壞規(guī)律基本一致，所以在動(dòng)力分析時(shí)，可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡化為單自由度體系。運(yùn)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中對單自由度集中質(zhì)量等效體系分析的結(jié)果，可獲得相應(yīng)的動(dòng)力系數(shù)，用動(dòng)力系數(shù)乘以動(dòng)荷載峰值得到等效靜荷載。等效靜荷載法規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件在等效靜荷載作用下的各項(xiàng)內(nèi)力(如彎矩、剪力、軸力)就是動(dòng)荷載作用下相應(yīng)內(nèi)力最大值，這樣即可把動(dòng)荷載視為靜荷載。由于等效靜荷載法可以利用各種現(xiàn)成圖表，按照結(jié)構(gòu)靜力分析計(jì)算的模式來代替動(dòng)力分析，所以給防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來很大方便。
試驗(yàn)結(jié)果與理論分析表明，對于一般防空地下室結(jié)構(gòu)在動(dòng)力分析中采用等效靜荷載法除了剪力(支座反力)誤差相對較大外，不會造成設(shè)計(jì)上明顯不合理，因而是能夠保證戰(zhàn)時(shí)防護(hù)功能要求的。對于特殊結(jié)構(gòu)也可按有限自由度體系采用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方法，直接求出結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

4.1.6 防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載或核武器爆炸動(dòng)荷載作用下，應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)承載力；對結(jié)構(gòu)變形、裂縫開展以及地基承載力與地基變形可不進(jìn)行驗(yàn)算。
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4.1.6 本條是針對動(dòng)荷載特點(diǎn)，以及人防工程在遭受襲擊后的使用要求提出的。
在動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)變形極限，本規(guī)范第4.6.2條規(guī)定用允許延性比控制。由于在確定各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件允許延性比時(shí)，已考慮了對變形的限制和防護(hù)密閉要求，因而在結(jié)構(gòu)計(jì)算中不必再單獨(dú)進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形和裂縫開展的驗(yàn)算。 由于在試驗(yàn)中，不論整體基礎(chǔ)還是獨(dú)立基礎(chǔ)，均未發(fā)現(xiàn)其地基有剪切或滑動(dòng)破壞的情況。因此，本條規(guī)定可不驗(yàn)算地基的承載力和變形。但對自防空地下室引出的各種剛性管道，應(yīng)采取能適應(yīng)由于地基瞬間變形引起結(jié)構(gòu)位移的措施，如采用柔性接頭。

4.1.8 防空地下室結(jié)構(gòu)除按本規(guī)范設(shè)計(jì)外，尚應(yīng)根據(jù)其上部建筑在平時(shí)使用條件下對防空地下室結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)取其中控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。
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4.1.8 多層或高層地面建筑的防空地下室結(jié)構(gòu)，是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系的一部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要滿足平時(shí)使用的結(jié)構(gòu)要求，又要滿足戰(zhàn)時(shí)作為規(guī)定設(shè)防類別和級別的防護(hù)結(jié)構(gòu)要求，即防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)滿足平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)二種不同荷載效應(yīng)組合的要求。因此，規(guī)定在設(shè)計(jì)中應(yīng)取其控制條件作為防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。