人防设计讲座ppt课件.pptx

人防设计讲座PPT课件
第一页，共79页。
内容提要




、截面设计与主要构造规定

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
第十页，共79页。
1 空气冲击波
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。
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。
第十一页，共79页。
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。
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。
第十二页，共79页。
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。
第十三页，共79页。
3 地面冲击波主要设计参数
第十四页，共79页。
4 空气冲击波对人防结构的作用
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）扩散效应
当冲击波从小孔进入大空间时，进入大空间的空气冲击波参数将会产生一定的变化，如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。在确定防空地下室顶板荷载时，在一定条件下就可考虑进入地面建筑冲击波产生的扩散、膨胀影响。
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。因此，从各种出入口形式来看，竖井式、穿廊式出入口形式较有利，而直通式出入口、单向式出入口则差一些，且出入口梯段的坡度角（与地面的夹角）愈小愈不利。
根据试验，冲击波在通道内传播过程中与边壁摩擦等产生损耗很小，只有在较长的通道内（上百米）传播后，才明显呈现衰减现象。因此，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。因此只要通道断面形状和大小不明显改变，通道内冲击波的超压峰值在未受到阻挡前可认为不变。通道内冲击波最后在防护密闭门上或端墙上受到阻挡，防护密闭门上或墙上超压可按通道内超压的正反射压力确定。
3）环流效应
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。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。，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。
第十五页，共79页。
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，，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。
第十六页，共79