机场防护工程设计(1)

开裂直至失稳倒塌的过程。冲击波首先从迎爆面墙壁的
门窗孔进入室内，经过复杂反射形成新的超压冲击波，
使得建筑变形-开裂-失稳倒塌。
因此，地面建筑对地下室核爆动载的影响因素，包
括上部建筑的底层外墙面得开孔大小、建筑底层围护结
构的形式和强度等。 精选PPT
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防护工程与结构
➢ 对顶板动载的影响：
地面建筑抵抗核爆空气冲击波的能力较弱，例如，
超压可取ΔPm或0.95 Δ精选PPPmT ，升压时间取0.025s 13
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➢ 对土中外墙动载的影响： 上部结构为钢筋混凝土承重墙时，超压为0.2MPa以
上，结构倒塌；砌体结构超压大于0.07MPa倒塌。因此 在地面超压作用下，有的建筑物可能倒塌，有的可能不 倒塌，就会影响冲击波的反射、绕流等。
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防护工程与结构
②梁板结构。由钢混梁、板、承重墙柱组成的结构。 以框架结构为例，多与地上建筑框架结构结合应用， 外墙只承受土、水压力和动载，不承受上部建筑的 重力荷载。特点：荷载传递路径明确，受力状态合 理，经济实用、施工方便、技术成熟。但是风管等 管道布置，可能会使层高增加。
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第八章 防空地下室结构设计
在城市地面建筑一下，按照一定抗力要求构筑 的防空地下室，成为人民防空地下室，或人防工程
1 概述
1.1 防空地下室设计原则
①人防地下室的位置、规模、战时和平时的用途应
根据城市人防工程规划，地面建筑与地下建筑要统
一规划、设计和施工。使人防工程充分发挥战备、
社会和经济效益。
2.2.2 防空地下室的核爆动载
防空地下室，分全埋式、半埋式两种情况。
钢筋混凝土结构
砌体结构
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2.3 常规武器爆炸动载
➢ 通常按常规武器非直接命中的爆炸作用进行设计。
➢ 与核爆炸相比，常规武器作为范围较小，无论对于 钢混结构、砌体结构，均难以导致结构的倾覆。
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2 作用荷载
2.1 静载
①顶板静载。包括地下室顶板上的覆土重、顶板自 重、固定设备自重等。
②外墙静载。包括水平静载和垂直静载。 水平静载有土的侧向压力和水压力（水土分合算） 垂直静载包括顶板传来的静载、外墙自重及上部地 面建筑传来的自重等。
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③底板静载。 包括上部建筑传来的自重，地下室墙、柱的自
可忽略不计。
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防护工程与结构
➢ 对顶板动载的影响： 冲击波通过门窗进入室内，一方面降低了超压峰值，
还明显出现升压时间。底层门窗开孔面积与正对冲击波 传播方向的墙面面积的比值越小，则底层的绕流和扩散 作用越明显。
在地下室的顶板计算中，对于较低防护等级的地 下室，符合以下条件，可考虑上部建筑对地面超压的影 响：①上部建筑大于两层，底层外墙为钢混或砌体承重 墙，且任何一面外墙开孔面积小于墙面积的50%。②上 部为单层建筑，材料和开孔同上，且屋顶为钢混结构。
⑦平时的功能使用要符合战时转换的要求，即应进
行平战功能转换设计，采取的转换设计方案，应能
在规定的时间内完成地下室的功能转换。
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1.2 结构选型
➢ 防空地下室的结构选型，根据防护要求、使用 要求、地面建筑物结构类型、工程水文地质条件、 材料供应和施工条件等因素分析确定。
➢。
➢ 一般来说，防空地下室的底板设计多不由常规武器 的荷载组合来控制，而由核爆的荷载组合控制。因此， 在底板设计中可不考虑常规武器爆炸产生的荷载作用。
在冲击波超压0.04MPa时，一栋混合结构的居住建筑从
冲击波到达至建筑倒塌，要经过数百ms；因此对于较低
的核爆超压，要考虑地面建筑在破坏过程中使冲击波变
化的影响。
当地面冲击波超压较大、或者地下室防护等级较高
时，地面建筑物会在短时间内被摧毁，因此，建筑物内
冲击波超压变化不大，对于防空地下室顶板的荷载影响
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防护工程与结构
②满足预定战时对核武器、常规武器、生化武器的 各项防护要求，对常规和核武器的动载，设计时均 按一次作用考虑。
③多层及高层地面建筑的地下室，作为整个结构体 系的一部分，还要满足平时使用的结构要求，以及 平时、战时两种荷载组合的要求。
④地面建筑在战时易发生火灾和倒塌。火灾产生高
温、CO2，CO等有害气体，因此要注重工程的防火 密闭设计。同时建筑倒塌可能造成出入口的堵塞，
因此，室外主要出入口应设在建筑倒塌范围之外，
若受限制，则应设置防倒精选塌PPT 棚架。
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⑤结构类型、柱网布置应与地上结构一致，使建筑 自重荷载通过地下室结构顺利传递给地基。
⑥结构设计应做到各部位抗力相协调，由于地下室 结构局部间存在荷载、破坏形式、可靠度等因素的 差异，要防止出现薄弱环节致使整体抗力降低。应 保证在设计荷载作用下，各部位均可正常工作。
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③板柱结构。由现浇钢筋混凝土柱和板组成，即无 梁楼盖结构。有带柱帽和不带柱帽两种。该结构空 间使用灵活，有利于板下布置管道，但是延性相对 差，即使板抗弯、柱抗压安全，楼盖也易冲切破坏
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④双向密肋楼板结构。 是由双向小跨度连续梁 和柱网支撑的结构。集 无梁楼盖、梁、板、柱 结构的优点，用料省、 施工快、加固方便，适 于在大空间防空地下室 采用。
➢ 结构体系包括有箱形基础结构、筏板基础（桩
基础、梁板式基础、条形基础、独立基础）上的梁
板结构、板柱结构、双向密肋楼板结构等。
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①箱形基础结构。地面建筑直接把地下室作为其基 础，通常是由现浇钢筋混凝土墙、顶板、底板组成 的箱形结构。特点：由于地下室直接作为上部结构 的基础，对空间布置限制多，适用于较小空间的地 下室，其整体性好、强度高、防水防潮效果好。
重等，土压水压的反力。
④承重墙、柱静载。 包括上部传来的自重，顶板传来的荷载、墙柱
的自重等。
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2.2 核爆动载
2.2.1 上部建筑结构对核爆动载的影响
➢ 一般而言，防护地下室通常位于核武器空爆的非规
则反射区。当无升压的核爆三角形空气冲击波与建筑物
外墙接触后，并非立即将整栋建筑摧毁，是一个从变形、