防空地下室基本特征是什么？

与一般民用建筑结构(普通地下室)相比较，防空地下室结构有以下主要特征：承受爆炸(常规武器、核武器)动荷载、结构产生运动、材料强度提高、结构可靠指标降低、大部分钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作状态设计等。掌握这些特征，就可以参照民用建筑结构设计的一般方法，进行防空地下室结构设计。

承受爆炸动荷载

防空地下室战时应能承受常规武器爆炸动荷载或核武器爆炸动荷载作用。对常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载，设计时均按一次作用。常规武器、核武器爆炸动荷载均属于偶然性荷载，具有超压瞬时由零增到峰值、作用时间短且不断衰减、一次性作用的脉冲荷载等特点。防空地下室所处位置与埋深不同，作用效应(即对工程的破坏作用及破坏特征)也不同。暴露于空气中的防空地下室结构如高出地面的外墙，不覆土的顶板，通道内临空墙、防护密闭门及防护密闭门门框墙等部位直接承受地面空气冲击波的作用;埋入土中的围护结构，如有覆土的顶板，地下室外墙，基础底板等部位则直接承受土中压缩波作用;此外，防空地下室内部的墙柱等构件还承受围护结构及上部结构动荷载的作用。防空地下室的抗力级别主要用于反映防空地下室抵御空袭能力的强弱。对于核武器，抗力级别按期爆炸冲击波地面超压的大小划分;对于常规武器，抗力级别按其爆炸的破坏效应划分，主要取决于常规武器装药量的大小及常规武器与防空地下室的爆炸距离。

结构产生运动

“人防规范” 4.1.5条防空地下室结构在常规武器爆炸动荷载或核武器爆炸动荷载作用下，其动力分析均可采用等效静荷载法。在爆炸荷载的作用下，结构受力的基本特征是我们高中时即学过的产生加速度，迫使结构由静止转为运动。这种运动有来回往复的特点，我们称之为振动。振动由于阻尼力的综合作用而逐渐衰减。结构在冲击波作用时间内的振动，称为强迫振动;在冲击波消失后的振动，称为自由振动。核爆作用时间以秒计，其最大的动位移发生在强迫振动;而常规武器爆炸冲击波作用的时间以毫秒计，其最大的动位移一般发生在自由振动。动力作用和静力作用是相对的，主要看外力随时间变化的迅速程度相对于结构自振周期的长、短而定，当升压时间与自振周期的比值超过4~5时，已无明显的动力作用。爆炸荷载是瞬时增加的，通常把这种爆炸荷载看成动荷载。2012年新颁布“荷载规范”增加第10章“偶然荷载”的10.2节就偶然荷载转变为等效静荷载做了概要性阐述;“人防规范”第4.6节人防荷载怎样转化为等效静荷载也做了详细说明。即先选定允许延性比，确定动力系数kd，然后动力系数与动荷载最大压力峰值的乘积就是等效均布静力荷载标准值。4.7节、4.8节还对一些常用的构件等效静荷载标准值，依照4.6节公式制成相应图表供大家直接选用，这里一定要注意图表的适用条件，如果不符合那么就自己用4.6节公式计算。事实上，动力系数kd是结构构件自振圆频率、时间、允许延性比有关因素确定的。允许延性比概念贯穿着人防设计过程的始终，所以要特别注意。

材料强度提高

试验表明，加载速率直接影响材料的力学性能。在爆炸动荷载作用下，材料的强度有明显的提高，而变形性能(包括塑性等)基本不变。通常在人防荷载作用下，材料强度可提高20%~40%。因此在“人防规范”考虑综合因素后规定了材料强度综合调整系数γd。这对防空地下室结构是一个有利因素。

结构可靠指标降低

防空地下室结构主要承受爆炸动荷载，而这类荷载是一种偶然性荷载，建筑结构可按荷载效应的偶然组合进行设计或采取防护措施，保证主要承重结构不致因出现规定的偶然事件而丧失承载力。人防荷载比平时的静荷载大很多，结构承受的爆炸动荷载，是基于工程必须达到抗力要求而确定的。按国家规定的防护级别所对应的地面冲击波最大超压值进行承载力计算时，只考虑一次作用，不考虑超载。在一般情况下人防动荷载分项系数取1.0，即能达到防空地下室必须满足的抗力。依照“可靠度统一标准”从安全与经济两方面考虑，当按偶然荷载组合验算结构的承载力时，所采用的可靠指标值允许比基本组合有所降低。所以人防荷载当为主控荷载时，其承载能力极限状态的可靠指标，比一般工业与民用建筑结构构件的可靠指标低。“人防规范”4.1.3条规定甲类防空地下室结构应能承受常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载的分别作用，乙类防空地下室结构应能承受常规武器爆炸动荷载的作用。对常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载，设计时均按一次作用。

弹塑性工作状态设计

在人防爆炸动荷载作用下，结构构件的变形通常是随时间的增长至最大值，随之即出现衰减。因此，可以考虑由结构构件产生的塑性变形来吸收爆炸动荷载的能量，即在爆炸动荷载作用下，允许结构构件进入弹塑性工作状态。考虑结构构件的弹塑性性能，可承受更大的爆炸动荷载，具有较大的经济意义。对于既考虑弹性工作阶段又考虑塑性工作阶段的结构称为按弹塑性阶段设计，如钢筋混凝土的顶板、底板、外墙、和临空墙等。在此需要指出的是，防空地下室结构设计中，也有些构件必须按弹性阶段设计，如砌体外墙、非常重要钢筋混凝土防护密闭门的门框墙、及防水要求高的结构等。