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       世界各國人口城市化是國民經(jīng)濟工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然趨勢。人口城市化,標(biāo)志著經(jīng)濟的繁榮夕但也帶來城市用地緊張,能源緊張,住房不足,交通擁擠,環(huán)境污染,三廢嚴(yán)重。世界經(jīng)濟發(fā)達國家的城市建設(shè),都在爭著向地下空間發(fā)展,利用地下空間資源,以最常見的防空地下室（抗力等級為核5常5級以下）為例，結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中應(yīng)注意以下幾個問題：

      一、防空地下室在計算各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力時，應(yīng)注意乘以各種材料的強度綜合調(diào)整系數(shù)γd。詳見GB50038-2005《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《人防規(guī)范》)4.2條。

       1、防空地下室選用混凝土的強度等級一般為C30~C35。不建議選用C40以上的混凝土，原因有二：一是C40~C55混凝土中受拉鋼筋的最小配筋率為0.3，而C25~C35混凝土中受拉鋼筋的最小配筋率為0.25。由于防空地下室考慮防輻射及密閉防毒作用，墻體及頂板較厚，所以對于低抗力等級的防空地下室，結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中會出現(xiàn)較多構(gòu)造鋼筋就能滿足受力要求的情況。故在抗力等級及平時荷載不大的情況下，采用強度等級低于C40的混凝土，可降低工程的含鋼量，其經(jīng)濟性是顯而易見的。二是防空地下室的墻體及頂?shù)装逡话爿^厚，采用的混凝土強度等級越高，其水化熱越大，就越容易開裂，增加混凝土養(yǎng)護難度。

      2、防空地下室不允許采用各種經(jīng)過冷加工處理的延性差的鋼筋。在核爆動荷載作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限采用允許延性比的控制，且在確定各種構(gòu)件允許延性比時，已考慮了對變形的限制，因而在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可不考慮結(jié)構(gòu)裂縫開展（《人防規(guī)范》4.1.6）。對于一些頂板覆土較厚，平時頂板荷載較大，而人防抗力等級較低的防空地下室（即配筋由平時裂縫控制的情況下），在普通鋼筋能滿足人防荷載按塑性極限分析法計算的要求配筋前提下，可通過增加有粘結(jié)力的預(yù)應(yīng)力鋼筋來對頂板裂縫進行控制。從而減少因平時荷載作用下的裂縫控制要求所需的多余普通鋼筋。

二、防空地下室按照戰(zhàn)時荷載進行結(jié)構(gòu)計算時，采用塑性內(nèi)力重分布分析法（彈塑性構(gòu)件）計算，不考慮風(fēng)荷載及地震荷載作用，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行驗算，但需要驗算基礎(chǔ)承載力強度。所以在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要就平時和戰(zhàn)時兩種不同工況下分別計算，取其中最大配筋值。

       1、頂板荷載的取值情況有一下兩種：

      （1）頂板靜荷載+活荷載；

      （2）頂板靜荷載+爆炸等效靜荷載。

      第一種工況作用下，頂板及頂板梁應(yīng)按平時要求計算（整體建模，考慮風(fēng)和地震荷載作用，驗算最大裂縫等）。第二種工況作用下，頂板及頂板梁主要受豎向荷載控制，因此計算僅取一層計算內(nèi)力，且按塑性極限分析法計算，跨中彎矩調(diào)整系數(shù)為1.2，支座彎矩調(diào)整系數(shù)為0.8，不考慮活荷載最不利布置計算，不驗算裂縫。最終結(jié)果應(yīng)取兩種情況下計算結(jié)果的最大值。

       防空地下室頂板厚度取值應(yīng)注意最小防護厚度（《人防規(guī)范》3.2.2）,并應(yīng)采用防水混凝土（《人防規(guī)范》3.8.3）。對于多層防空地下室，當(dāng)上下相鄰兩樓層被劃分為兩個防護單元時，其相鄰防護單元之間的樓板為防護密閉樓板，最小厚度可取200mm。另外由于核爆沖擊波的特點，還應(yīng)注意防空地下室頂（底）板和墻體均需按《人防規(guī)范》4.11.11條設(shè)置拉結(jié)筋。

      防空地下室頂板一般采用梁板式和無梁樓蓋兩種結(jié)構(gòu)形式。無梁樓蓋整體抗震性能教差，當(dāng)防空地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，或柱網(wǎng)區(qū)格內(nèi)長短跨之比大于1.5，以及頂板標(biāo)高變化較多時，均不宜選用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。梁板式結(jié)構(gòu)抗震性能較好，屬于防空地下室應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)形式。無梁樓蓋相對梁板結(jié)構(gòu)來說，也有一下兩種優(yōu)勢：

（1）造價和梁板結(jié)構(gòu)相差不多，但施工起來比梁板結(jié)構(gòu)方便，工期較短。

（2）對于同一位置修建的地下室，決定其造價的關(guān)鍵因素有兩個：層高和埋深。例如頂板覆土1.5m，柱跨8m×8m的核6、常6級防空地下室，如果頂板選用梁板結(jié)構(gòu)的話，其梁截面需要0.5m×1.1m左右；而選用無梁樓蓋的話，頂板厚僅需要0.5m即可。兩種結(jié)構(gòu)形式的頂板造價是差不多的，但選用無梁樓蓋的地下室埋深比選用梁板結(jié)構(gòu)的減少了0.6m。這就意味著基坑可以少開挖0.6m，外墻計算高度減少0.6m，底板水壓力減少了6kN/m2。因此不難看出頂板選用無梁樓蓋的防空地下室在經(jīng)濟上具有較明顯的優(yōu)勢，所以在條件允許的前提下，防空地下室頂板結(jié)構(gòu)選型應(yīng)優(yōu)先選用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。

     2、人防墻體（包括外墻、臨空墻、單元隔墻、密閉隔墻，密閉隔墻不考慮受力計算）主要承受水平向的爆炸荷載作用，計算模型為單向板，下端固端，上端視頂板剛度來定固端或簡支。為簡化設(shè)計，我們一般把頂板厚度≥墻體厚度的條件視為上端為固端進行設(shè)計計算，反之為簡支。門框墻屬于開孔口的臨空墻，其計算模型為把孔口四周視為懸臂梁，分別計算。當(dāng)懸臂梁懸挑長度超過所在孔口邊長1/2時，應(yīng)在孔口邊設(shè)置立柱或橫梁。因人防墻體一般都是作為單獨構(gòu)件拿出來計算的，所以在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)特別注意與周邊構(gòu)件的彎矩協(xié)調(diào)，加強節(jié)點構(gòu)造鋼筋，以免因設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部先行破壞,失去整個防護建筑的作用。

     3、一般情況下，這些構(gòu)件是由平時工況控制配筋：①柱子的承載力在人防等效靜荷載作用下會跟著材料強度提高而提高1.5倍左右（柱子主要靠混凝土承壓）；在戰(zhàn)時工況下不需要考慮活荷載，而平時工況下，上部建筑每層疊加起來的活荷載甚至比人防等效靜荷載更大（活荷載分項系數(shù)為1.4，人防等效靜荷載分項系數(shù)為1.0）。②獨立基礎(chǔ)底板處于非飽和土?xí)r，要先按平時要求進行設(shè)計。再在人防等效靜荷載作用，材料強度提高的條件下，進行構(gòu)件承載力強度驗算。同時要注意滿足《人防規(guī)范》4.11節(jié)的構(gòu)造規(guī)定。

      三、防空地下室對防護性及密閉性要求很高，施工中要求一次澆筑，不能事后鑿洞。施工中不能破壞防空地下室防護密閉性，在對人防鋼筋混凝土墻安裝模板時，應(yīng)采用中間加止水片的一次性螺栓安裝加固，嚴(yán)禁采用PVC套管穿越墻體、重復(fù)使用螺桿的施工做法。防空地下室的鋼筋應(yīng)聯(lián)成一個整體，因設(shè)止水鋼板、穿墻套管及埋設(shè)防爆波地漏而割斷的鋼筋，應(yīng)點焊在這些構(gòu)件上。防空地下室因防護密閉性需求，一般不設(shè)各種形式的縫（《人防規(guī)范》4.11.4），主要通過設(shè)置施工后澆帶和混凝土添加劑的形式來替代變形縫及沉降縫。施工后澆帶的位置應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)布置的具體情況確定。后澆帶應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較小處,一般在梁、板跨度內(nèi)的三分之一處,結(jié)構(gòu)彎矩和剪力均較小。平面布置時要注意后澆帶的布置宜平行于梁,以免梁截斷太多,且應(yīng)避開人防口部墻體及人防門洞，以免墻體上施工冷縫太多及人防門洞預(yù)埋角鋼截斷，可視具體情況沿平面曲折通過。后澆帶寬度一般為0.8~1.0m,間距一般為30~50m。在高層建筑與裙房之間設(shè)置后澆帶時,后澆帶宜處于裙房一側(cè)。在封閉施工后澆帶之前,應(yīng)將后澆帶內(nèi)的雜物清理干凈,做好鋼筋的除銹工作,并將兩側(cè)混凝土鑿毛,涂刷界面劑,后澆帶混凝土應(yīng)比兩側(cè)混凝土強度等級增大一級,并且采用摻加了微膨脹劑的補償收縮混凝土澆筑。施工后澆帶的封閉時間。一般來講,對于收縮后澆帶,不宜少于兩個月,通常認(rèn)為這時候混凝土的收縮變形已經(jīng)完成60%以上；對于沉降后澆帶,應(yīng)等高層建筑主體結(jié)構(gòu)封頂后再澆筑后澆帶混凝土,即要求高層建筑先施工、先沉降,以釋放一部分高層與裙房之間的差異沉降;或者根據(jù)沉降觀測,當(dāng)高層建筑結(jié)構(gòu)施工到一定高度時,若高層建筑的沉降量較小,預(yù)估高層與裙房之間產(chǎn)生的差異沉降量處在控制范圍之內(nèi)時,亦可以提前澆筑后澆帶混凝土。