人防工程结构介绍
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2)、稳定时作用在前墙上的压力称为环流压力。当防空 地下室顶板高出室外地面时,迎爆面将会产生一定的 环流效应,因此其墙面上最大压力会比正反射时略小。
3)、例如6级时正反射系数为2.4,如考虑环流效应,则 反射系数可取2,即作用于高出地面外墙上最大压力值 为2△Pm。
1)、当冲击波从小孔进入大空间时,进入大空间 的空气冲击波超压峰值会有所降低,并使波形 出现一段升压时间,即冲击波的扩散效应。
2)、当冲击波传播方向与室外出入口轴线垂直时 (如竖井式出入口),由于口外冲击波气流质 点运动速度在出入口轴线上的分量为零,因此 口内冲击波的产生只是由于口外冲击波扩散、 膨胀而引起的。
人防工程结构介绍
内容ຫໍສະໝຸດ Baidu
一.概述 二.核爆冲击波荷载 三.核爆等效静载 四.荷载组合 五.内力分析、截面设计与主要构造规定 六.人防结构设计 七.关于结构的功能转换 八.结构设计中的有关问题
一、概述
1.人防荷载的特点
1.1 人防荷载的来源:来源于核爆炸冲击波 1.2 人防荷载的作用时间:很短,1秒钟左右 1.3 人防荷载的作用次数:一次(整个结构寿命期内一次) 1.4 人防荷载的性质:突加快卸的瞬时动力荷载 1.5 人防荷载的分布:同时、均匀、满布 1.6 人防荷载的分项系数:分项系数=1,原因是:偶然性荷载
5)、无升压时间三角形荷载的正反射系数仅与入 射波超压值有关,超压值越大,其反射系数越 大。
6)、空气冲击波在某些条件下可能为有升压时间 的三角形荷载。
7)、根据试验资料总结,此种荷载当地面超压值 在0.1Mpa左右时,正反射超压不会大于入射超 压的一倍,即一般可取正反射系数为2。
4.2 扩散效应
3.2 各部位抗力(强度)相协调 3.3 可考虑塑性内力重分布 3.4 充分保证结构的延性,“强柱弱梁(板)”、
“强剪弱弯”
4. 人防工程结构选型
4.1、防空地下室结构选型应根据防护要求、使用 要求、上部建筑物结构类型、工程水文地质条件 以及材料供应和施工条件等因素综合分析确定。
4.2、防空地下室结构选型包括结构类型与选择。 4.3、既要满足作为上部建筑基础的要求,又要满
4.1 反射效应
当冲击波在传播方向上遇到一刚性结构物时,会产 生很大反射超压。
1)、当冲击波传播方向与障碍面法线夹角α=0时的反 射称为正反射,此时反射系数最大,
2)、α≠0的反射称为斜反射,随夹角α增大,反射系数 逐渐减少。
3)、当α<30°时,斜反射系数与正反射系数相差不 大。
4)、设计时按最不利因素考虑,故在设计时均按正反 射系数取值,当α略大于30°时,冲击波沿表面平 行滑过,不产生反射,此时反射系数为1。
2 地面空气冲击波
随着离爆心投影点的距离不断增加反射波阵面与入 射波阵面汇合成为冲击波,此汇合后的冲击波称为 “合成波”,即地面冲击波,地面冲击波阵面靠近 地面部分垂直于地面,即沿地面水平方向传播。一 般人防工程是按冲击波作用是按平行于地表的地面 冲击波考虑。
3 地面冲击波主要设计参数
4 空气冲击波对人防结构的作用
不乘分项系数;人防结构可靠度要求比工民建结构低。
2. 人防工程结构的主要特点1
2.1、核爆动荷载属于偶然性荷载,荷载具有量值 大、作用时间短且不断衰减等特点。
2.2、防空地下室结构设计应同时满足平时和战时 二种不同荷载效应组合的要求。
2.3、地面多层或高层建筑物,对于普通爆破航弹、 核爆炸冲击波早期核辐射等破坏因素都有一定的 削弱作用,设计防空地下室时可考虑这一因素。
1.3 空气冲击波组成
空气冲击波是由脱离爆心后不断向外传播的彼 此紧密相连的压缩区和稀疏区构成。
1.4 动压
当冲击波波阵面接触到未被扰动的空气质点时, 使该处空气质点获得很大速度,空气质点高速 运动如受到结构滞止,则产生作用于结构上的 压力,称为“动压”,动压的变化规律与冲击 波超压的变化规律相似。
2.8、由于核爆动荷载是偶然性荷载,钢筋混凝土构 件又允许开裂,因此比之静荷载作用下构件的安全 度可适当降低。
2.9、在核爆动荷载作用下,地基承载力有较大提高, 同时安全系数也可取较低,在这种瞬间荷载作用下, 一般不会产生因地基失效引起结构破坏。
3.人防结构结构设计特点
3.1 可用“等效静载法”、可拆开为单个构件进行 计算(规范用三个系数过渡到等效静载)
1 空气冲击波
1.1 空气冲击波的形成 核武器在空中爆炸时,反应区内的高温高压气
团高速猛烈地向外扩张,冲击及压缩其邻近的空 气,从而形成空气冲击波,并且不断向外传播。 1.2 超压
波阵面后的压缩空气层称为压缩区,在压缩区 中压力超过正常大气的压力称为冲击波超压。在 波阵面上超压值最大,称最大超压或超压峰值。 通常讲超压值△Pm,均指超压最大值。
2.4、墙、柱等承重结构,应尽量与地面建筑物的 承重结构相互对应,以使地面建筑物的荷载通过 防空地下室的承重结构直接传递到地基上。
2. 人防工程结构的主要特点2
2.5、当平时使用要求与战时防护要求不一致时,应 采取平战功能转换措施。
2.6、钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段设计
2.7、材料设计强度可提高
3)、对一般防空地下室的通道可不考虑压力随传 播距离的变化。当冲击波在通道内遇900转弯时, 大约会有6%能量损失,这种变化在实用上也可 忽略不计。
4.3 环流效应
1)、当冲击波与封闭地面建筑物前墙相接触时产生正反 射,前墙上压力瞬时增大到反射超压值,形成高压区, 而前墙边缘以外入射波并未遇到障碍,相对于反射超 压而言是低压区,由于正面上的反射压力大于顶面和 侧面冲击波压力,所以前墙上的反射压力不能保持而 很快衰减,这种衰减一直要延续到空气流动状态相对 稳定时为止,这种现象称为环流。
足战时作为防护结构的要求。防空地下室常用梁 板结构、板柱结构以及箱型结构等。当柱网尺寸 较大时,也可采用双向密肋楼板结构。
二、核爆冲击波荷载
二、核爆冲击波荷载
1 空气冲击波 2 地面空气冲击波 3 地面冲击波主要设计参数 4 空气冲击波对人防工程的作用 5 土中压缩波及其对人防结构的作用 6 人防结构核爆动荷载计算
3)、例如6级时正反射系数为2.4,如考虑环流效应,则 反射系数可取2,即作用于高出地面外墙上最大压力值 为2△Pm。
1)、当冲击波从小孔进入大空间时,进入大空间 的空气冲击波超压峰值会有所降低,并使波形 出现一段升压时间,即冲击波的扩散效应。
2)、当冲击波传播方向与室外出入口轴线垂直时 (如竖井式出入口),由于口外冲击波气流质 点运动速度在出入口轴线上的分量为零,因此 口内冲击波的产生只是由于口外冲击波扩散、 膨胀而引起的。
人防工程结构介绍
内容ຫໍສະໝຸດ Baidu
一.概述 二.核爆冲击波荷载 三.核爆等效静载 四.荷载组合 五.内力分析、截面设计与主要构造规定 六.人防结构设计 七.关于结构的功能转换 八.结构设计中的有关问题
一、概述
1.人防荷载的特点
1.1 人防荷载的来源:来源于核爆炸冲击波 1.2 人防荷载的作用时间:很短,1秒钟左右 1.3 人防荷载的作用次数:一次(整个结构寿命期内一次) 1.4 人防荷载的性质:突加快卸的瞬时动力荷载 1.5 人防荷载的分布:同时、均匀、满布 1.6 人防荷载的分项系数:分项系数=1,原因是:偶然性荷载
5)、无升压时间三角形荷载的正反射系数仅与入 射波超压值有关,超压值越大,其反射系数越 大。
6)、空气冲击波在某些条件下可能为有升压时间 的三角形荷载。
7)、根据试验资料总结,此种荷载当地面超压值 在0.1Mpa左右时,正反射超压不会大于入射超 压的一倍,即一般可取正反射系数为2。
4.2 扩散效应
3.2 各部位抗力(强度)相协调 3.3 可考虑塑性内力重分布 3.4 充分保证结构的延性,“强柱弱梁(板)”、
“强剪弱弯”
4. 人防工程结构选型
4.1、防空地下室结构选型应根据防护要求、使用 要求、上部建筑物结构类型、工程水文地质条件 以及材料供应和施工条件等因素综合分析确定。
4.2、防空地下室结构选型包括结构类型与选择。 4.3、既要满足作为上部建筑基础的要求,又要满
4.1 反射效应
当冲击波在传播方向上遇到一刚性结构物时,会产 生很大反射超压。
1)、当冲击波传播方向与障碍面法线夹角α=0时的反 射称为正反射,此时反射系数最大,
2)、α≠0的反射称为斜反射,随夹角α增大,反射系数 逐渐减少。
3)、当α<30°时,斜反射系数与正反射系数相差不 大。
4)、设计时按最不利因素考虑,故在设计时均按正反 射系数取值,当α略大于30°时,冲击波沿表面平 行滑过,不产生反射,此时反射系数为1。
2 地面空气冲击波
随着离爆心投影点的距离不断增加反射波阵面与入 射波阵面汇合成为冲击波,此汇合后的冲击波称为 “合成波”,即地面冲击波,地面冲击波阵面靠近 地面部分垂直于地面,即沿地面水平方向传播。一 般人防工程是按冲击波作用是按平行于地表的地面 冲击波考虑。
3 地面冲击波主要设计参数
4 空气冲击波对人防结构的作用
不乘分项系数;人防结构可靠度要求比工民建结构低。
2. 人防工程结构的主要特点1
2.1、核爆动荷载属于偶然性荷载,荷载具有量值 大、作用时间短且不断衰减等特点。
2.2、防空地下室结构设计应同时满足平时和战时 二种不同荷载效应组合的要求。
2.3、地面多层或高层建筑物,对于普通爆破航弹、 核爆炸冲击波早期核辐射等破坏因素都有一定的 削弱作用,设计防空地下室时可考虑这一因素。
1.3 空气冲击波组成
空气冲击波是由脱离爆心后不断向外传播的彼 此紧密相连的压缩区和稀疏区构成。
1.4 动压
当冲击波波阵面接触到未被扰动的空气质点时, 使该处空气质点获得很大速度,空气质点高速 运动如受到结构滞止,则产生作用于结构上的 压力,称为“动压”,动压的变化规律与冲击 波超压的变化规律相似。
2.8、由于核爆动荷载是偶然性荷载,钢筋混凝土构 件又允许开裂,因此比之静荷载作用下构件的安全 度可适当降低。
2.9、在核爆动荷载作用下,地基承载力有较大提高, 同时安全系数也可取较低,在这种瞬间荷载作用下, 一般不会产生因地基失效引起结构破坏。
3.人防结构结构设计特点
3.1 可用“等效静载法”、可拆开为单个构件进行 计算(规范用三个系数过渡到等效静载)
1 空气冲击波
1.1 空气冲击波的形成 核武器在空中爆炸时,反应区内的高温高压气
团高速猛烈地向外扩张,冲击及压缩其邻近的空 气,从而形成空气冲击波,并且不断向外传播。 1.2 超压
波阵面后的压缩空气层称为压缩区,在压缩区 中压力超过正常大气的压力称为冲击波超压。在 波阵面上超压值最大,称最大超压或超压峰值。 通常讲超压值△Pm,均指超压最大值。
2.4、墙、柱等承重结构,应尽量与地面建筑物的 承重结构相互对应,以使地面建筑物的荷载通过 防空地下室的承重结构直接传递到地基上。
2. 人防工程结构的主要特点2
2.5、当平时使用要求与战时防护要求不一致时,应 采取平战功能转换措施。
2.6、钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段设计
2.7、材料设计强度可提高
3)、对一般防空地下室的通道可不考虑压力随传 播距离的变化。当冲击波在通道内遇900转弯时, 大约会有6%能量损失,这种变化在实用上也可 忽略不计。
4.3 环流效应
1)、当冲击波与封闭地面建筑物前墙相接触时产生正反 射,前墙上压力瞬时增大到反射超压值,形成高压区, 而前墙边缘以外入射波并未遇到障碍,相对于反射超 压而言是低压区,由于正面上的反射压力大于顶面和 侧面冲击波压力,所以前墙上的反射压力不能保持而 很快衰减,这种衰减一直要延续到空气流动状态相对 稳定时为止,这种现象称为环流。
足战时作为防护结构的要求。防空地下室常用梁 板结构、板柱结构以及箱型结构等。当柱网尺寸 较大时,也可采用双向密肋楼板结构。
二、核爆冲击波荷载
二、核爆冲击波荷载
1 空气冲击波 2 地面空气冲击波 3 地面冲击波主要设计参数 4 空气冲击波对人防工程的作用 5 土中压缩波及其对人防结构的作用 6 人防结构核爆动荷载计算