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       世界各國人口城市化是國民經(jīng)濟(jì)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)。人口城市化,標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)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(jì)發(fā)達(dá)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(jí)為核5常5級(jí)以下）為例，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：

      一、防空地下室在計(jì)算各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力時(shí)，應(yīng)注意乘以各種材料的強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)γd。詳見GB50038-2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)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(qiáng)度等級(jí)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(duì)于低抗力等級(jí)的防空地下室，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中會(huì)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(jí)及平時(shí)荷載不大的情況下，采用強(qiáng)度等級(jí)低于C40的混凝土，可降低工程的含鋼量，其經(jīng)濟(jì)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(qiáng)度等級(jí)越高，其水化熱越大，就越容易開裂，增加混凝土養(yǎng)護(hù)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(dòng)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(shí)，已考慮了對(duì)變形的限制，因而在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可不考慮結(jié)構(gòu)裂縫開展（《人防規(guī)范》4.1.6）。對(duì)于一些頂板覆土較厚，平時(shí)頂板荷載較大，而人防抗力等級(jí)較低的防空地下室（即配筋由平時(shí)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(jì)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(duì)頂板裂縫進(jìn)行控制。從而減少因平時(shí)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(shí)荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，采用塑性內(nèi)力重分布分析法（彈塑性構(gòu)件）計(jì)算，不考慮風(fēng)荷載及地震荷載作用，對(duì)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，但需要驗(yàn)算基礎(chǔ)承載力強(qiáng)度。所以在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要就平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)兩種不同工況下分別計(jì)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(shí)要求計(jì)算（整體建模，考慮風(fēng)和地震荷載作用，驗(yàn)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(jì)算僅取一層計(jì)算內(nèi)力，且按塑性極限分析法計(jì)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(jì)算，不驗(yàn)算裂縫。最終結(jié)果應(yīng)取兩種情況下計(jì)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(hù)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(duì)于多層防空地下室，當(dāng)上下相鄰兩樓層被劃分為兩個(gè)防護(hù)單元時(shí)，其相鄰防護(hù)單元之間的樓板為防護(hù)密閉樓板，最小厚度可取200mm。另外由于核爆沖擊波的特點(diǎn)，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(shí)，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(duì)梁板結(jié)構(gòu)來說，也有一下兩種優(yōu)勢(shì)：

（1）造價(jià)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(duì)于同一位置修建的地下室，決定其造價(jià)的關(guān)鍵因素有兩個(gè)：層高和埋深。例如頂板覆土1.5m，柱跨8m×8m的核6、常6級(jí)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(jià)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(jì)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(jì)上具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，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(jì)算）主要承受水平向的爆炸荷載作用，計(jì)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(jì)，我們一般把頂板厚度≥墻體厚度的條件視為上端為固端進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，反之為簡支。門框墻屬于開孔口的臨空墻，其計(jì)算模型為把孔口四周視為懸臂梁，分別計(jì)算。當(dāng)懸臂梁懸挑長度超過所在孔口邊長1/2時(shí)，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(dú)構(gòu)件拿出來計(jì)算的，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意與周邊構(gòu)件的彎矩協(xié)調(diào)，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造鋼筋，以免因設(shè)計(jì)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(gè)防護(hù)建筑的作用。

     3、一般情況下，這些構(gòu)件是由平時(shí)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(huì)跟著材料強(qiáng)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(shí)工況下不需要考慮活荷載，而平時(shí)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(xiàng)系數(shù)為1.4，人防等效靜荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.0）。②獨(dú)立基礎(chǔ)底板處于非飽和土?xí)r，要先按平時(shí)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。再在人防等效靜荷載作用，材料強(qiáng)度提高的條件下，進(jìn)行構(gòu)件承載力強(qiáng)度驗(yàn)算。同時(shí)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(duì)防護(hù)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(hù)密閉性，在對(duì)人防鋼筋混凝土墻安裝模板時(shí)，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(gè)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(diǎn)焊在這些構(gòu)件上。防空地下室因防護(hù)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(shí)要注意后澆帶的布置宜平行于梁,以免梁截?cái)嗵?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?cái)啵梢暰唧w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(shí),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(qiáng)度等級(jí)增大一級(jí),并且采用摻加了微膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑。施工后澆帶的封閉時(shí)間。一般來講,對(duì)于收縮后澆帶,不宜少于兩個(gè)月,通常認(rèn)為這時(shí)候混凝土的收縮變形已經(jīng)完成60%以上；對(duì)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(shí),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(shí),亦可以提前澆筑后澆帶混凝土。