石油化工行业由于其生产加工产品的特殊性，在生产过程中有发生爆炸的危险，随着近几年石化装置的日益大型化和复杂化，爆炸事故的发生几率也随之增加，这对结构的安全性提出了更高的要求。控制室作为全厂或装置生产的指挥中心，当发生爆炸事故时，必须保证设备的正常工作及操作人员的生命安全，不能因为爆炸导致控制室结构坍塌、功能失常而引发更严重的次生灾害。2020年初，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于全面加强危险化学品安全生产工作的意见》。随后各地纷纷开展“危险化学品安全专项整治三年行动”，其中一项便是“涉及甲、乙类火灾危险性的生产装置控制室、交接班原则上不得布置在装置区内，确需布置的，应按照《石油化工控制室抗爆设计规范》（GB50779-2012），在2020年底前完成抗爆设计、建设和加固。”
石化装置的爆炸源多种多样，有蒸汽云爆炸、压力容器爆炸、浓缩相物质爆炸以及粉尘爆炸等，其中最常见的是蒸汽云爆炸（BLEVE）。由于蒸汽云的扩散与多种因素有关，因而爆炸点与抗爆建筑的距离也很难计算，并且爆炸产生的冲击波超压其性质和破坏力也具有不确定的特性，因此抗爆设计相较于着重结构的力学计算，更应注重抗爆概念设计，从总图布局、结构选型等多方面综合考虑。抗爆建筑以抗爆构件的不同可分为砌体结构、钢抗爆墙结构和钢筋混凝土抗爆墙结构，其中钢筋混凝土抗爆墙为现阶段国内最常用结构，因为该结构拥有抗爆原理清晰、计算方式简便、抗爆效果好、便于施工等优势。本文后续内容就以钢筋混凝土抗爆墙结构为例来介绍建筑的抗爆设计内容。
具体设计时，结构工程师应在方案阶段便参与设计，与自控、总图、建筑等专业共同制定布置方案，尽量从源头控制建筑的结构合理性和经济性，主要为以下几点：尽量远离爆炸源；尽量做成低矮的单层建筑；建筑平面宜为接近正方形的规整矩形；尽量做成钢筋混凝土抗爆墙结构；屋面梁跨度在满足操作要求前提下尽量小，房屋开间和次梁间距尽量接近；与抗爆墙相连的刚性地坪尽量不开大洞。
钢筋混凝土构件能够抗爆的原理是构件在弹塑性阶段可以通过塑性形变来耗能。
图a为弹塑性构件的变形（y）与构件极限抗力（Ru）的关系图。其中ym/ye即为延性比μ，阴影部分即对抗力的路径积分，这部分围成的面积即构件抵抗外力所消耗的能量。可以看出，在构件极限抗力Ru相同的情况下，μ越大，构件耗能越多，但构件塑性变形也越大。墙、板等构件发生塑性变形后不会导致结构失去竖向承载能力，且修复相对简单，所以μ值可以设计得大一些；而主梁的过大塑性变形可能导致结构倒塌，所以μ值可以设计得略小；对于柱，因为主要是拉压变形，延性较小，所以可以按照弹性阶段设计。图b为完全弹性构件的变形（y）与构件抗力（R）的关系图。可看出构件只变形不耗能，承受的所有能量全部传递给下一级构件。
因此，预选构件的截面和配筋时，建议在满足规范对于延性比和变形的要求前提下，尽量使构件进入塑性阶段（即延性比μ>1）使其能够充分耗能，防止在爆炸荷载作用下没有起到耗能作用，将爆炸荷载传递给竖向受力构件。另外，构件进入塑性的程度宜有所区别，次要及容易修复的构件（如墙、楼板、屋面板）延性比可取大一些，主要构件（主梁、柱）延性比可取小一些，直至按弹性设计。
本文就介绍到这里，后续还会详细介绍分析爆炸荷载、材料的抗爆性能、单自由度构件的弹塑性设计以及抗爆建筑的构造与节点相关内容。
