随着我国人民物质生活水平的不断提高，停车场库的设计问题已成为现代社区建设中一项很重要的内容。目前小区常见的停车方式多种多样，其中地下停车库以能够高效利用土地，增加绿化面积，有效保护环境，受到开发商和用户的普遍欢迎。而根据国家人防政策的项目配套政策要求，人防地下车库的建设成为社区建设常见组成部分。现结合工程实例谈人防地下车库设计中有哪些需要注意的问题。

哈尔滨会展新城位于长江路以南。平面最大尺寸为176mx90m，地下一层，基础埋涨-6.10m。其中包含6栋士0.000以上为20层的高层住宅和两栋5层的公共建筑(会所、幼儿园)。整个车库由于室外管线及绿化要求，车库顶部覆土厚度从南到北为0.9~0.6m。公建部分采用框架结构，柱网尺寸为6.3m;高层部分为短肢剪力墙结构。

人防工程结构在确定等效静荷载标准值和永久荷载标准值后，其承载力设计值应采用下列极限状态设计表达式

YO(YGSGK+YQSQK)≦R

式中，YO为结构重要性系数;YG为永久荷载分项系数:SGK为永久荷载效应标准值;YQ为等效静载分项系数:SQK为等效静载效应标准值;R为结构构件承载力设计值。上式是根据现行的《建筑结构设计统一标准》并考虑了人防工程结构的特点提出的。式中的YG与地面结构设计取值一致，即其对结构不利时取1.2，有利时取1.0:;人防工程结构的重要性完全体现在抗力等级上，故YQ取为1;对于等效静载分项系数:因核炸动荷载是结构设计基准期内偶然荷载，也是结构设计中规定值，不是随机变量的统计值，按国家规定取值即可，不必规定一个设计值，再去乘以其它系数。而偶然作用的代表值不乘以分项系数，即YQ=1。在设计中，往往忽略这点，而把等效静载看作是地面结构的动荷载，取为YQ=1.4这样计算势必增加了设计蓓费值浩成结构不必要的浪费。

人防地下室结构设计主要考虑抵抗空气冲击波。当核武器在空中爆炸时，冲击波传播到地表，形成反射冲击波，因反射波是在被入射波压密和加热过的空气中传播，且压力又高，所以反射波的传播速度要比入射波快，当反射波波阵面终于赶上入射波波阵面后，则汇合成为一对一的冲击波，即合成波，合成波波阵面靠近地面部分是垂直于地面的，即合

成波是水平方向传播的，对抗力等级较低的防空地下室来说，所受的冲击波即为这种合成波(即地面冲击波)。防空地下室的顶板一般就直接承受地面冲击波的超压和负压作用而对于侧壁和底板，因空气冲击波作用于地表，压迫土体将使其产生运动，上层土体受压后连续向下传递压力，这种土体的乐缩状态由上向下逐层传播过程称为土中压缩波的传播，当遇到侧整或底板的阻挡后，则会产生超压、动压和负压作用，这就是侧壁和底板需考虑的问题。

根据建筑提供条件，本工程为6级地下人防物资库。根据人防设计规范，各部位等效静荷载取值分别为:

(1)顶板:地下室外墙为300mm，且墙面开孔面积不大于50%，故需计上部建筑物对地面空气冲击波超压作用的影响，效静荷载标准值q=55kN/m²。

(2)侧墙:上部建筑物为剪力墙结构，故应放入上部建筑物对地面空气冲击波超压值的影响，根据本工程地质条件，人防地下室侧壁范围内为饱和土，故地下室等效静荷标准值 q=45kN/m²。

(3)底板:本工程采用桩基础，基础底板位于地下水位以上，故箱形地下室底板等效静荷载值取40kN/m²。与平时荷载作用底板受力相差不大，故按平时使用时荷载考虑。

(4)临空墙:按照顶板荷载计入上建筑物影响的室内出入口考虑，取其等效静荷载标准值为110kN/m²。其他名种防护密闭门、防爆波活门、扩散室的设计压力均由规范中有关规定选用，当所有构件的等效静荷载值确定后，即可进行结构计算。

作用在防空地下室结构上荷载，应包括核爆动荷载、建筑物自重，土压力、水压力及防空地下室自重等，规范中对防空地下室不同部位应考虑荷载组合给出了一个表格，结构设计时可根据各工程的结构特点结合表格确定所需进行荷载组合的项目，本工程各个部位参与组合的荷载分别为:

(1)顶板:顶板核爆动荷载标准值，顶板静荷载标潜值。

(2)侧墙:竖向顶板传来的核爆动荷载标准值，上部建筑物自重标准值，外墙自重标准，爆动荷载产生的水平动荷载标准值、压力、水压力及防空地下室自重。

(3)内承重墙(柱):将平时和战时的荷载不难发现，战时所增加的顶板核爆动荷载标准值楼层的活荷载标准值之和，故此部位构件不由制。

在进行荷载组合时，需要明确两个问题: 一是上部建筑物质自重标准值的确定，规范的条文说明中第4.3.14条已详细说明了各种不同的上部结构形式，在进行荷载组合时可分为全部考虑、考虑一半和不考虑三种情况，设计时应认真分析确定。二是顶板的组合中是否考虑上部建筑物的倒塌荷载值，因为倒塌荷载的作用时间滞后于冲击波峰值作用时间，且规范规定的倒塌荷载产生的静荷载值为50kN/m²。小于冲击波对顶板的等效静荷载值，因此在顶板荷载组合中不必计入倒塌荷载值。在防空地下室结构的设计中，根据极限状态设计表达式，可明显看出人防设计的特点，这样与平时状态下的内力情况进行比较，顶板、侧壁及人防区域内构件的水平受力由战时控制，底板、基础由平时使用荷载控制。

梁板体系和无梁板柱结构中板的内力计算，一般要考虑内力塑性重分布。当板的周边支座横向伸长受到约束时，板内产生拱效应，产生板平面内的推力，对板的抗弯承载能力是有利的，所以对跨中截面的计算弯矩应子以折减。折减系数的取值，梁板体系为0.7，无梁板柱体系为0.9。以梁板体系为例，XX级人防坑道工程，岩石稳定，钢筋混凝土顶板贴岩石壁浇筑，按弹塑性计算钢筋碎顶板时.板的横向伸长受到约束，所以在计算板的跨中弯矩时应乘以折减系数0.7。

当按等效静载法进行梁、柱斜截面受剪及墙、柱受压正截面承载能力验算时，其混凝土及砌体在动荷载作用下的强度设计值、轴心抗压强度设计值应乘以折减系数0.8，这样可提高脆性破坏构件的安全储备，使之与延性破坏构件的安全储备相协调。由于混凝土强度提高系数中考虑了龄期效应的因素，其提高系数为1.2~1.3，故对不应考虑后期强度提高的混凝土如蒸气养护构件或掺入早强剂的混凝土应乘以0.85折减系数。

核炸动荷载作用下，结构构件的工作状态可用结构构件的允许延性比【β】表示，【β】系指结构构件允许出现的最大变位与弹性极限变位的比值。当【β】≤1时，结构构件处于弹性工作阶段，当【β】>1时，结构构件处于弹塑性工作阶段。因此允许延性比虽然不完全反映结构构件的强度、挠度及裂缝等情况，但与这三者有密切的关系，且能直接表明结构构件所处的极限状态。

对于工程使用要求较高，密闭性能较好或防水要求较严时，可按弹性工作阶段进行设计【β】=1。对于一般人防工程且有密闭或防水要求的，可按弹塑性工作阶段进行设计，[即取值如下:【β】=3.0，结构构件受弯情况;【β】=2.0，结构构件大偏心受压情况;【β】=1.5，结构构件小偏心受压情况:【β】=1.2，结构构件中心受压情况。

人防地下室的底板、顶饭和侧板都有一定的最小厚度要求，按6级人防物资库，其对应的结构顶板、侧板的最小设计厚度为250mm。这时，我们应十分注意人防工程在最小配筋百分率要求上与普通混凝土结构的不同。在《混凝土结构设计规范》中，一般受弯构件的最小配筋百分率定为0.2%和0.45f t/f y，但是《人民防空地下室设计规范》第4.11.7条规定“承受核爆动荷载的钢筋混凝土结构构件，纵向受力钢筋的配筋百分率最小值应为0.25%”，显然高于普通混凝土结构的要求。人防地下室钢筋混凝土独立柱强度等级应在C30以上，基础纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm。这是容易出现设计疏忽的地方，按一般的地下工程要求，可能会导致材料强度取值偏低，影响到工程的耐久性。

人防工程除承受静载外，主要承受核爆动荷载，而后者是不能单凭计算方法来满足设计要求的，必要的构造规定与计算分析是同等的重要，甚至有些结构还主要靠构造处理来解决。人防工程结构在战时是在大变形状态下工作的，构件必须保证有足够的延性，否则将会出现屈服后的次生剪坏，这就需要采取构造措施来加强。而一般上部建筑设计规范中关于钢筋混凝土结构(构件)的构造措施不能满足要求，需做相应的调整。如跨中拉筋伸入支座的锚固长度要增加，钢筋搭接截面和最大受力截面区段的箍筋间距要加密，最小主筋配筋率和最小箍筋配筋率提高等等

设计中往往采用通过调整相关系数而沿用上部建筑结构设计软件，这样虽能在设计分析上基本满足防护要求，但却没有相应的防护构造措施。而出图时采用的结构平面表示方法(00G101)其中梁柱节点构造也只适用于民用建筑结构的抗震要求，并不适用于人防防护结构。因此在人防工程结构设计中必须重视防护结构构造措施。

考虑到整个车库的使用方便以及增加车位，并加强施工的可操作性，人防要求，该地下车库未设永久性的变形缝，《混凝土结构设计规范》规定的地下结构最大不设缝长度为55m，而本工程平面尺寸达176mx90m，远大于规范限值，因此裂缝控制成为本工程的关键问题之一。当然，本工程由于工程量较大，跨季节施工的问题也应当考虑。

对于构件可只进行强度的验算，由于在核爆动荷载作用下，结构构件变形极限已用允许延性比的控制，且在确定各种构件允许延性比时，已考虑了对变形的限制，因而在防空地下室结构设计中，不必再单独对结构构件的变形与裂缝开展进行验算;而对于整个结构体系，计算整个结构的温度应力和混凝土的收缩应力是必要的，但在目前的技术条件下由于计算理论的不成熟和混凝土组分质量的离散性较大，计算结果的可信度很低，因此，对于整体裂缝控制成为关键问题。从设计上最有效的措施是设置后浇带，将整个结构分成9块，(间距 50m 以内)，后浇带防水层加强，并尽可能延迟后浇带封闭时间、以释放混凝土的早期收缩，减少收缩应力。另外采用细而密的钢筋。钢筋尽量通长布置，楼梯间及某些开洞部位等裂缝控制在薄弱环节，楼板配筋适当加强，以降低钢筋应力，控制裂缝间距，增加结构的抗干缩能力。