
人防结构规范2003.doc
22页人防规范4.1 一般规定4.1.1 防空地下室结构的选型,应根据防护要求、使用要求、上部建筑结构类型、工程地质和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对钢筋混凝土结构,可采用预制装配整体式4.1.2 防空地下室结构的材料选用,应在满足防护要求的前提下,作到因地制宜、就地取材地下水位以下或有盐碱腐蚀时,外墙不宜采用砖砌体当有侵蚀性地下水时,各种材料均应采取防侵蚀措施4.1.3 防空地下室的结构设计,应根据防护要求和受力情况做到结构各个部位抗力相协调4.1.4 防空地下室结构在核爆动荷载作用下,其动力分析可采用等效静荷载法4.1.5 防空地下室结构在核爆动荷载作用下,应验算结构承载力对结构变形、裂缝开展以及地基承载力与地基变形可不进行验算4.1.6 5 级和 6 级防空地下室结构,当采用平战兼顾设计时,应通过临战加固达到战时防护要求4.1.7 防空地下室结构除按本规范设计外,尚应根据其上部建筑在平时使用条件下对防空地下室结构的要求进行设计,并应取其中控制条件作为防空地下室结构设计的依据4.2 核爆炸地面空气冲击波、土中压缩波参数4.2.1 在结构计算中,核爆炸地面空气冲击波超压波形,可取在峰值压力处按切线简化的无升压时间的三角形(图 4.2.1) 。
图 4.2.1 核爆炸地面空气冲击波简化波形ΔP m——地面空气冲击波最大超压(N/mm 2)t1——地面空气冲击波按切线简化的等效作用时间( S) 防空地下室设计采用的地面空气冲击波最大超压值(简称地面超压)ΔP m,应按国家现行有关规定确定地面空气冲击波的其它主要设计参数可按表 4.2.1 采用表 4.2.1 地面空气冲击波主要设计参数抗力等级 按切线简化的等效作用时间 t1(s) 负压值(KN/m 2) 动压值(KN/m 2)6 1.0 0.16ΔP m 0.16ΔP m5 0.8 0.13ΔP m 0.30ΔP m4B 0.6 0.10ΔP m 0.55ΔP m4 0.5 0.07ΔP m 0.74ΔP m4.2.2 在结构计算中,土中压缩波压力波形可取简化为有升压时间的平台形(图 4.2.2) 图 4.2.2 土中压缩波简化波形4.2.3 土中压缩波的最大压力 Ph 及土中压缩波升压时间 t0h 可按下列公式确定:(4.2.3-1)mstvp)]1([2t0h=(γ-1)h/v 0 (4.2.3-2)γ= v 0/ v1 (4.2.3-3)式中:P h——土中压缩波的最大压力(KN/m 2) ,当土的计算深度小于或等于 1.5m 时,P h 可近似取ΔP ms;t0h——土中压缩波升压时间 (s);h——土的计算深度(m)。
计算顶板时,取顶板的覆土厚度计算外墙时,取防空地下室结构外墙中点至室外地面的深度;v0——土的起始压力波速(m/s) 当无实测资料时,可按表 4.2.3-1、表 4.2.3-2 采用;γ——波速比当无实测资料时,可按表 4.2.3-1、表 4.2.3-2 注 2~4 采用;v1——土的峰值压力波速(m/s) ;δ——土的应变恢复比当无实测资料时,可按表 4.2.3-1、表 4.2.3-2 注 2~4 采用;t2——地面空气冲击波按等冲量简化的等效作用时间(s),可按表 4.2.3-3 采用;ΔP ms——空气冲击波超压计算值(KN/m 2) 当不计入地面建筑物影响时,取地面超压值 ΔP m;当计入地面建筑物影响时,计算结构顶板,应按本规范第 4.2.4 条~第 4.2.6 条的规定采用;计算结构外墙,应按本规范第 4.2.7 条的规定采用表 4.2.3-1 非饱和土 v0、γ、δ土的类别 起始压力波速 v0(m/s) 波速比 γ 应变恢复比 δ碎石土 300~500 1.2~1.5 0.9粗砂 350~450 1.2~1.5 0.8中砂 300~400 1.5 0.5细砂 250~350 2.0 0.4砂土粉砂 200~300 2.0 0.3粉土 200~300 2.0~2.5 0.2粉质粘土 150~250 2.0~2.5 0.1粘土 120~220 2.0~2.5 0.1老粘土 300~400 1.5~2.0 0.3粘性土红粘土 150~250 2.0~2.5 0.2湿陷性黄土 260~280 2.0~3.0 0.1淤泥质土 120~150 2.0 0.1注:1、粘性土坚硬状态 v0 取大值,软塑状态取小值; 2、粘性土 4 级时,γ 取大值;3、碎石土、砂土土体密实时,v 0 取大值,γ 取小值。
表 4.2.3-2 饱和土起始压力波速 v0 值含气量α 1( %) 4 1 0.1 0.05 0.01 0.005 < 0.001起始压力波速v0(m/s ) 150 200 370 640 910 1200 1500注:1、α 1 为饱和土的含气量,可根据饱和度 Sv、孔隙度 n,按式 α 1=n(1-S v)计算确定,当无实测资料时,可取 α 1=1%;2、地面超压 ΔP m(N/mm 2)<16α 1 时,γ 取 1.5, v0 取表中值,δ 同非饱和土;3、ΔP m(N/mm 2)>20α 1 时,v 0 取 1500(m/s ) ,γ 取 1,δ 取 1;4、16α 1≤ΔP m(N/mm 2)≤20α 1 时,v 0、γ、δ 取线性内插值表 4.2.3-3 地面空气冲击波按等冲量简化的等效作用时间 t2 值抗力等级 t2(s)6 1.465 1.174B 0.914 0.784.2.4 在结构顶板计算中,对 5 级和 6 级防空地下室,当符合下列条件之一时,可计入上部建筑物对地面空气冲击波超压作用的影响。
1、 上部建筑物层数不少于二层,其底层外墙为不低于 240mm 砖砌体强度的墙体,且任何一面外墙墙面开孔面积不大于该墙面面积的 50%;2、 上部为单层建筑物,其承重外墙使用的材料和开孔比例符合上款规定,且屋顶为钢筋混凝土结构4.2.5 对符合本规范第 4.2.4 条规定的 6 级防空地下室,作用在其上部建筑物底层地面的空气冲击波超压波形可采用有升压时间平台形(图 4.2.2) ,空气冲击波超压计算值可取 ΔP m,升压时间可取 0.025s4.2.6 对符合本规范第 4.2.4 条规定的 5 级防空地下室,作用在其上部建筑物底层地面的空气冲击波超压计算可采用有有升压时间平台形(图 4.2.2) ,空气冲击波超压计算值可取 0.95ΔP m,升压时间可取0.025s4.2.7 在计算土中外墙核爆动荷载时,对 4B 级及以下的防空地下室,当上部建筑物的外墙为钢筋混凝土承重墙,或对上部建筑物为抗震设防的砌体结构或框架结构的 6 级防空地下室,均应计入上部建筑物对地面空气冲击波超压值的影响,空气冲击波超压计算值 ΔP ms 应按表 4.2.7 的规定采用表 4.2.7 土中外墙计算中计入上部建筑物影响采用的空气冲击波超压计算值 ΔP ms抗力等级 ΔP ms(KN/m 2)6 1.10ΔP m5 1.20ΔP m4B 1.25ΔP m4.3 荷载及荷载组合4.3.1 作用在防空地下室结构上的荷载,应包括核爆动荷载、上部建筑物自重、土压力、水压力及防空地下室自重等。
对核爆动荷载,设计时采用一次作用4.3.2 全埋式防空地下室结构上的核爆动荷载,可按同时均匀作用在结构各部位设计(图 4.3.2-a) 当 6 级防空地下室顶板底面高出室外地面时,尚应验算地面空气冲击波对高出地面外墙的单向作用(图 4.3.2-b) a) 全埋式防空地下室b) 顶板高出地面的防空地下室图 4.3.2 结构周边核爆动荷载作用方式4.3.3 防空地下室结构顶板的核爆动荷载最大压力 Pc1 及升压时间 t0h 可按下列公式计算1、 顶板计算中不计入上部建筑物影响的防空地下室:Pc1=K Ph (4.3.3-1)t0h=(γ-1)h/v 0 (4.3.3-2)式中:P c1——防空地下室结构顶板上的核爆动荷载最大压力值(KN/m 2) ;K——顶板上的核爆动荷载的综合反射系数,可按本规范第 4.3.4 条确定。
2、 顶板计算中计入上部建筑物影响的防空地下室:Pc1=K Ph (4.3.3-1)t0h=0.025+(γ-1 )h/v 0 (4.3.3-2 )4.3.4 结构顶板上核爆动荷载的综合反射系数 K 可按下列规定确定1、 覆土厚度 h 为 0 时,K=1.0;2、 覆土厚度 h 大于或等于结构不利于覆土厚度 hm 时,非饱和土的 K 值可按表 4.3.4 确定,饱和土的 K 值可按下列规定确定:1) 当 ΔP m(N/mm 2)>20α 1 时,平顶结构 K=2.0,非平顶结构 K=1.8;2) ΔP m(N/mm 2)<16α 1 时,K 值按非饱和土确定;3) 当 16α 1≤ΔP m(N/mm 2)≤20α 1 时,K 值可按线性内插确定3、 结构顶板覆土厚度 h 小于结构不利覆土厚度 hm 时,K 值可按线性内插确定对主体结构,当结构顶板覆土厚度 h 不大于 0.5m 时,综合反射系数 K 可取 1.0。
表 4.3.4 h≥h m 时非饱和土的综合反射系数 K 值覆土厚度 h(m )抗力等级1 2 3 4 5 6 75 级、6 级 1.45 1.40 1.35 1.30 1.25 1.22 1.204B 级、 4 级 1.52 1.47 1.42 1.37 1.31 1.28 1.26注:1、双层结构综合反射系数取表中数值的 1.05 倍;2、非平顶结构综合反射系数取表中数值的 0.9 倍4.3.5 土中结构顶板的不利覆土厚度 hm,可按表 4.3.5-1、表 4.3.5-2 采用表 4.3.5-1 5 级、6 级防空地下室土中结构顶板不利覆土厚度l0(m) ≤ 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5hm(m) 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 2.2 2.5 2.7l0(m) 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 ≥9.0hm(m) 2.9 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0注:1、l 0 为顶板净跨,双向板取短方向净跨,对多跨结构,取最大短边净跨;2、h m 为顶板允许延性比[β]=3 时与 l0 对应的土中结构不利覆土厚度。
表 4.3.5-2 4 级、4B 级防空地下室土中结构顶板不利覆土厚度 l0(m) ≤ 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5hm(m) 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 1.9 2.1 2.3l0(m) 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 ≥10.0h。
