4.5.1
全埋式防空地下室结构上的核武器爆炸动荷载,可按同时均匀作用在结构各部位进行受力分析(图4.5.1a)。
当核6级和核6B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
4.5.1b)。
图4.5.1 结构周边核武器爆炸动荷载作用方式
4.5.2
防空地下室结构顶板的核武器爆炸动荷载最大压力Pcl及升压时间toh可按下来公式计算:
1. 顶板计算中不考虑上部建筑影响的防空地下室:
(4.5.2-1)
(4.5.2-2)
式中
:防空地下室结构顶板的核武器爆炸动荷载最大压力(kN/m^2);
:顶板核武器爆炸动荷载综合反射系数,可按本规范第4.5.3条确定;
:核武器爆炸土中压缩波的最大压力(kN/m^2),可按本规范第4.4.3条确定;
:顶板的覆土厚度(m);
:土的起始压力速度,可按本规范第4.4.3条确定;
:波速比,可按本规范第4.4.3条确定;
2.顶板计算中,考虑上部建筑影响的防空地下室:
(4.5.2-3)
(4.5.2-4)
4.5.3
结构顶板核武器爆炸动荷载综合反射系数K可按下列规范确定:
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覆土厚度h时,非饱和土的K值可按本规范第4.5.3确定,饱和土的K值可按下列规定确定:
1) 当△Pm(N/m2)≥20α1时,平顶结构K=2.0,非平顶结构K=1.8;
2) 当△Pm(N/m2)≤16α1时,K值按非饱和土确定;
3) 当16α1<△Pm(N/m2)<20α1时,K值按线性内插法确定;
3. 结构顶板覆土厚度h小于结构不利覆土厚度hm时,K值可按线性内插法确定。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值可取1.0。
表4.5.3
h≥hm时非饱和土的综合反射系数K值 |
|||||||
防核武器抗力级别 |
覆土厚度h(m) |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | |
6B、6、5 |
1.45 |
1.40 |
1.35 |
1.30 |
1.25 |
1.22 |
1.20 |
4B、4 |
1.52 |
1.47 |
1.42 |
1.37 |
1.31 |
1.28 |
1.26 |
※注:
1. 多层结构综合反射系数表中数值的1.05倍;
2. 非平顶结构综合反射系数取表中数值的0.9倍。
4.5.4
土中结构顶板的不利覆土厚度hm,可按表4.5.4.-1、表4.5.4-2采用。
表4.5.4-1
核6B级、核6级、核5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 |
5.5 |
hm(m) |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
1.7 |
2.0 |
2.2 |
2.5 |
2.7 |
l0(m) |
6.0 |
6.5 |
7.0 |
7.5 |
8.0 |
8.5 |
≥9.0 |
|
hm(m) |
2.9 |
3.0 |
3.2 |
3.4 |
3.6 |
3.8 |
4.0 |
※注:
1. l0为顶板净跨,双向板取短边净跨;对多跨结构,取最大短边净跨;
2. hm为取顶板允许延性比[β]=3时与l0对应的土中结构不利覆土厚度。
表4.5.4-2
核4级、核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 |
6.5 |
hm(m) |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
1.9 |
2.1 |
2.3 |
l0(m) |
7.0 |
7.5 |
8.0 |
8.5 |
9.0 |
9.5 |
≥10.0 |
|
hm(m) |
2.5 |
2.7 |
3.0 |
3.2 |
3.5 |
3.7 |
4.0 |
※注:
1. l0为顶板净跨,双向板取短边净跨;对多跨结构,取最大短边净跨;
2. hm为取顶板允许延性比[β]=3时与l0对应的土中结构不利覆土厚度。
4.5.5
土中结构外墙上的水平均布核武器爆炸动力荷载的最大压力Pc2及升压时间t0h可按下列公式计算:
(4.5.5-1)
(4.5.5-2)
式中
:土中结构外墙上的水平均布核武器爆炸动荷载的最大压力(KN/m2);
:土的侧压系数。当无实测资料时,可按表4.5.5采用。
表4.5.5
核武器爆炸动荷载作用下土的侧压系数ξ值 |
||
土的类别 |
侧压系数ξ | |
碎石土 |
0.15~0.25 | |
砂土 |
地下水位以上 |
0.25~0.35 |
地下水位以下 |
0.70~0.90 | |
粉土 |
0.33~0.43 | |
粘性土 (粉质粘性土,粘土) |
坚硬、硬塑 |
0.20~0.40 |
可塑 |
0.40~0.70 | |
软塑、流塑 |
0.70~1.00 | |
老粘性土 |
0.20~0.33 | |
红粘土 |
0.30~0.45 | |
淤泥质土 |
0.25~0.40 | |
淤泥质土 |
0.70~0.90 |
※注:
1. 碎石土及非饱和砂土:密实、颗粒组的取小值;
2. 非饱和粘性土:液性指数低的取小值;
3. 饱和粘性土、饱和砂土:含气量时α≤0.1%取大值。
4.5.6
当核6级、核6B级防空地下室的顶板底面按本规范第3.2.15条规定高出室外地面,直接承受空气冲击波作用的外墙最大水平均布压力Pc2'可取2ΔPm。
4.5.7
结构底板上核武器爆炸动荷载最大压力可按下列公式计算:
(4.5.7)
式中
:结构底板上核武器爆炸动荷载最大压力(kN/m2);
:底压系数,当底板位于地下水位以上时取0.7~0.8,其中核4B级及核4级时取小值;当底板位于地下水位以下时取0.8~1.0,其中含气量
时取大值。
4.5.8
作用在防空地下室室内出入口通道内临空墙、门框墙上的核武器空气冲击波最大压力Pc值,可按表4.5.8确定。
表4.5.8
出入口通道内临空墙、门框墙最大压力Pc值 |
||||||
出入口部位及形式 |
防核武器抗力级别 |
|||||
6B |
6 |
5 |
4B |
4 | ||
顶板荷载考虑上部建筑影响的室内出入口 |
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
1.9△Pm
|
—— |
—— | |
顶板荷载不考虑上部建筑影响的室内出入口, 室外竖井、楼梯、穿廊出入口 |
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
2.0△Pm
| |
室外直通、单向出入口 |
ξ<30° |
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
2.0△Pm
|
ξ≥30° |
2.0△Pm |
2.0△Pm
|
2.0△Pm |
※注:
ξ为直通、单向出入口坡道的坡度角。
4.5.9
防空地下室战时非主要出入口,除临空墙外,其他与防空地下室无关的墙、楼梯踏步和休息平台等均不考虑核武器爆炸动荷载作用。
4.5.10
防空地下室室外出入口土中通道结构上的核武器爆炸动荷载,可按下列规定确定:
1. 有顶盖段通道结构,按承受土中压缩波产生的和武器爆炸动荷载计算,其值可按本规范第4.5.2~4.5.5条及第4.5.7条确定;
2. 无顶盖敞开段通道结构,可不验算核武器爆炸动荷载作用;
3. 土中竖井结构,无论有无顶盖,均按由土中压缩波产生的法向均布动荷载计算,其值可按本规范第4.5.5条确定。
4.5.11
作用在扩散室与防空地下室内部房间相邻的临空墙上最大压力,可按消波系统的余压确定。作用在与土直接接触
的扩散室顶板、外墙及底板上的和武器爆炸动荷载可按本规范第4.5.2~4.5.7条确定。