多重體系轉(zhuǎn)換對(duì)大跨無(wú)柱地下空間結(jié)構(gòu)力學(xué)行為影響

秦學(xué)鋒，侯文崎，林泓志，張濤

(1.中南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410075；2.中國(guó)建筑五局總承包公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3.中鐵二局集團(tuán)有限公司，四川 成都 610031；4.中建五局投資管理公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

近年來(lái)，由于站廳層公共空間大、地下空間利用率高、人們出行體驗(yàn)好等優(yōu)勢(shì)，無(wú)柱式地鐵車站作為一種新型地下大跨空間結(jié)構(gòu)被提出，并已應(yīng)用于若干地下車站結(jié)構(gòu)[1?3]。大跨結(jié)構(gòu)建造過(guò)程中，往往涉及多重結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。一方面，每一重體系轉(zhuǎn)換完成后，都會(huì)引起既有結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力重分布；另一方面，每一重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中又包含多個(gè)施工工序，不同施工工序?qū)τ隗w系轉(zhuǎn)換前、后結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)存在較大影響，甚至可能對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)階段的安全可靠起控制作用。尤其對(duì)于大跨地下空間結(jié)構(gòu)，建造過(guò)程中受周邊既有建筑物、地下管線、交通環(huán)境等因素影響，建成后還需承受地面結(jié)構(gòu)物和交通荷載長(zhǎng)期作用[4?6]。為確保大跨地下空間結(jié)構(gòu)建造過(guò)程和運(yùn)營(yíng)階段的結(jié)構(gòu)安全，極有必要確定合理體系轉(zhuǎn)換順序。關(guān)于體系轉(zhuǎn)換過(guò)程對(duì)大跨結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響，目前國(guó)內(nèi)外研究者通過(guò)仿真分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，已取得一定研究成果。WAN等[7]針對(duì)大跨正交空間桁架結(jié)構(gòu)，研究了多種體系轉(zhuǎn)換過(guò)程模擬方法；嚴(yán)再春等[8?9]則通過(guò)多種體系轉(zhuǎn)換方案對(duì)比，研究了異形空間曲面鋼結(jié)構(gòu)的合理體系轉(zhuǎn)換順序；SHAO等[10?13]針對(duì)體育場(chǎng)館、大跨度屋蓋等框架結(jié)構(gòu)，研究了臨時(shí)支撐解除順序?qū)Y(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響。有部分研究者針對(duì)深基坑、常規(guī)地鐵車站、隧道等地下結(jié)構(gòu)，研究了施工臨時(shí)支撐體系、建造方法、周邊結(jié)構(gòu)物施工等對(duì)地下結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形特性的影響[14?16]。但對(duì)地下大跨空間結(jié)構(gòu)，尤其大跨無(wú)柱地鐵車站結(jié)構(gòu)的研究，則多集中在結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)和抗震性能分析等方面[17?19]，關(guān)于體系轉(zhuǎn)換過(guò)程對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)影響的研究相對(duì)較少。在建深圳市崗廈北綜合交通樞紐工程，匯集了地鐵2，10，11，14號(hào)線等多條線路，具有極其重要的交通紓解功能。該工程核心換乘區(qū)為地下3層結(jié)構(gòu)，東西向長(zhǎng)120 m，南北向長(zhǎng)96 m。其中，核心區(qū)中庭52 m×48 m(南北×東西)范圍是車站換乘主要區(qū)域，為無(wú)柱大跨設(shè)計(jì)。如此大跨度的地下無(wú)柱車站，在全國(guó)尚屬首例。為確保該結(jié)構(gòu)建造過(guò)程和運(yùn)營(yíng)階段的安全可靠，本文在分析結(jié)構(gòu)多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程和傳力途徑的基礎(chǔ)上，研究體系轉(zhuǎn)換過(guò)程對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響，通過(guò)多種方案比選，確定臨時(shí)支撐卸載合理時(shí)機(jī)，減緩體系轉(zhuǎn)換對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響。

1 工程概況

崗廈北綜合交通樞紐工程位于深圳市福田區(qū)深南大道與彩田路交匯處，沿深南大道東西向880 m，沿彩田路南北向620 m。該工程主體結(jié)構(gòu)采用明挖和局部暗挖相結(jié)合的方法施工，最大開挖深度30 m，最大開挖寬度50 m，區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

該樞紐工程核心換乘區(qū)為東西向長(zhǎng)120 m，南北向長(zhǎng)96 m的地下3層結(jié)構(gòu)，負(fù)3層層高5.5 m，負(fù)2層層高7.7 m，負(fù)1層層高10.8 m。核心區(qū)負(fù)1層頂板采用大跨度鋼梁+鋼筋混凝土板組合結(jié)構(gòu)，其中鋼梁采用正交布設(shè)，東西方向沿15軸對(duì)稱布置，南北方向沿Q軸呈對(duì)稱布置。核心區(qū)中庭52 m×48 m范圍為無(wú)柱區(qū)域，東西配跨各24 m，南北配跨各10.4 m，配跨外設(shè)置12 m過(guò)渡跨。圖1為核心區(qū)平面布置圖。

整個(gè)核心區(qū)的支撐體系包括永久支撐體系和臨時(shí)支撐體系。其中，永久支撐體系主要指結(jié)構(gòu)柱，包括中庭無(wú)柱區(qū)域的直徑2.0 m的鋼管混凝土柱，東、西配跨范圍的直徑1.6 m的鋼管混凝土柱，南、北配跨和東西過(guò)渡跨范圍的直徑1.6 m的型鋼組合柱和其余主梁節(jié)點(diǎn)處的直徑1.4 m的鋼筋混凝土柱。此外，受施工條件影響，核心區(qū)大跨結(jié)構(gòu)尚未全部完成時(shí)，需承受上部回填土、路面結(jié)構(gòu)層、車行荷載，因此部分鋼梁節(jié)點(diǎn)處還設(shè)置有162根鋼管柱(直徑800 mm，壁厚20 mm)作為臨時(shí)支撐體系。這些臨時(shí)支撐柱底部設(shè)置有液壓伺服系統(tǒng)，以供后期同步卸載。支撐體系分布詳見圖1所示。需要指出的是，每一層混凝土板澆筑時(shí)采用滿堂支架支撐體系，不屬于本文所述臨時(shí)支撐體系，故不在圖1示出。

圖1 崗廈北大跨地下空間結(jié)構(gòu)核心區(qū)平面布置圖Fig.1 Layout of the core area of the long-span underground spatial structure of Gangshabei

2 多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程和傳力途徑

2.1 多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程

根據(jù)結(jié)構(gòu)體系組成先后順序，可將該結(jié)構(gòu)建造過(guò)程分為4重體系轉(zhuǎn)換，每一重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中的詳細(xì)工況在表1中列出。其中，第1重體系轉(zhuǎn)換指地下負(fù)3層框架結(jié)構(gòu)完成，包括負(fù)3層柱(結(jié)構(gòu)柱和臨時(shí)支撐柱)、負(fù)3層梁、板的施工；第2重體系轉(zhuǎn)換指地下負(fù)2層框架結(jié)構(gòu)完成，包括負(fù)2層柱(結(jié)構(gòu)柱和臨時(shí)支撐柱)、負(fù)2層梁、板的施工；第3重體系轉(zhuǎn)換指地下負(fù)1層框架結(jié)構(gòu)完成，包括負(fù)1層柱(結(jié)構(gòu)柱和臨時(shí)支撐柱)、負(fù)1層梁、板的施工；第4重體系轉(zhuǎn)換指卸載整個(gè)結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐，施工剩余附屬結(jié)構(gòu)。

2.2 結(jié)構(gòu)傳力途徑

由表1可知，每一重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中，均為柱→梁→板的施工順序，則對(duì)于每一重體系轉(zhuǎn)換完成的結(jié)構(gòu)，荷載傳遞途徑均為由板→梁→柱。體系轉(zhuǎn)換完成的結(jié)構(gòu)除受自身自重作用外，還會(huì)受到后續(xù)結(jié)構(gòu)通過(guò)層間柱和梁-柱節(jié)點(diǎn)傳遞過(guò)來(lái)的荷載。

表1 大跨無(wú)柱地下空間結(jié)構(gòu)多重體系轉(zhuǎn)換詳情Table 1 Multi-system transformation details of the long-span column-free underground spatial structure

圖2為該工程結(jié)構(gòu)多重體系轉(zhuǎn)換之間結(jié)構(gòu)傳力途徑示意圖。如圖所示，第1重體系轉(zhuǎn)換完成后，形成負(fù)3層結(jié)構(gòu)，此時(shí)結(jié)構(gòu)僅承受自身自重Q3的作用，Q3通過(guò)負(fù)3層板傳遞給負(fù)3層梁，再傳遞給負(fù)3層柱，負(fù)3層柱所受荷載為Q3c；第2重體系轉(zhuǎn)換完成后，在負(fù)3層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成了負(fù)2層結(jié)構(gòu)，此時(shí)負(fù)2層結(jié)構(gòu)的自重Q2通過(guò)負(fù)2層板傳遞給負(fù)2層梁，再傳遞給負(fù)2層柱，負(fù)2層柱所受荷載為Q2c，Q2c繼續(xù)通過(guò)梁-柱節(jié)點(diǎn)傳遞至負(fù)3層柱，則此時(shí)負(fù)3層柱所受荷載為(Q3c+Q2c)。以此類推，每一重體系轉(zhuǎn)換完成后，該工程層結(jié)構(gòu)荷載均通過(guò)梁、柱往下層傳遞。至結(jié)構(gòu)施工完成后，負(fù)3層柱所受荷載為(Q1c+Q2c+Q3c)。

圖2 多重體系轉(zhuǎn)換之間結(jié)構(gòu)傳力途徑示意圖Fig.2 Illustration of force transfer path among multiple system transformations

3 大跨地下空間結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過(guò)程仿真分析

3.1 材料參數(shù)和構(gòu)件尺寸

結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件材料參數(shù)見表2。其中，鋼?混凝土組合構(gòu)件(鋼管混凝土柱、鋼骨外包混凝土柱、鋼骨外包混凝土梁)均采用等效彈性模量法[20]模擬。主要梁、柱截面尺寸詳見表3與表4，混凝土構(gòu)件由于截面尺寸類型過(guò)多，不一一列出。

表2 大跨無(wú)柱地下空間結(jié)構(gòu)的材料參數(shù)Table 2 Material parameters of the long-span column-free underground spatial structure

表3 鋼構(gòu)件的截面尺寸Table 3 Section dimensions of steel members

3.2 有限元模型的建立

本文采用大型結(jié)構(gòu)分析軟件Midas/Civil模擬該結(jié)構(gòu)多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程。其中，混凝土板采用板單元離散，混凝土梁、鋼梁、臨時(shí)柱與結(jié)構(gòu)柱(鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、鋼筋混凝土柱)等均采用梁?jiǎn)卧x散。梁、板、柱相交處均采用共節(jié)點(diǎn)連接。在負(fù)3層柱底部，采用固端約束。整個(gè)結(jié)構(gòu)共離散為36 250個(gè)單元，31 281個(gè)節(jié)點(diǎn)。第3重體系轉(zhuǎn)換完成時(shí)的結(jié)構(gòu)有限元模型如圖3所示。

圖3 第3重體系轉(zhuǎn)換完成后結(jié)構(gòu)有限元模型圖Fig.3 Finite element model of the structure after the third system transformation

3.3 體系轉(zhuǎn)換對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響

表4為不同體系轉(zhuǎn)換完成時(shí)結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的受力狀態(tài)。圖4為不同工況下負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱最大軸力變化。圖5為臨時(shí)支撐卸載前(工況3-13)和卸載后(工況4-1)時(shí)1/P軸處的鋼梁豎向位移對(duì)比。綜合有限元仿真分析結(jié)果和上述圖表可知：

表4 不同體系轉(zhuǎn)換完成時(shí)主要構(gòu)件的受力狀態(tài)Table 4 Stress state of the main components at different system transformation

1)多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中，主要構(gòu)件的剛度、強(qiáng)度儲(chǔ)備均有較大富余。雖然混凝土名義拉應(yīng)力較大，超過(guò)相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土拉應(yīng)力限值，但根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2020)7.1.1條，計(jì)算最大裂縫寬度均不超過(guò)0.15 mm，小于規(guī)范限值0.2 mm。

2)層間結(jié)構(gòu)柱是體系轉(zhuǎn)換前后結(jié)構(gòu)荷載傳遞和重分配的主要途徑，最終都是通過(guò)負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱傳遞至基礎(chǔ)。上層結(jié)構(gòu)荷載在相鄰下層結(jié)構(gòu)的混凝土板和混凝土梁之間幾乎沒有再次傳遞分配。工況4-1相比于工況3-13，即臨時(shí)支撐解除前后，負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力Qc3變化最為顯著，增幅達(dá)90%；其次，工況3-13(第3重體系轉(zhuǎn)換完成并施加覆土荷載)相對(duì)工況3-12(第3重體系轉(zhuǎn)換完成但尚未施加覆土荷載)增幅為57%；其他相鄰工況之間，負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力Qc3增幅不超過(guò)50%。詳見表4和圖4。

圖4 不同工況下負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力變化Fig.4 Axial forces of the structural columns at minus 3 floor under different working conditions

3)多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中，負(fù)3層、負(fù)2層混凝土構(gòu)件受力狀態(tài)變化較小，位移和應(yīng)力水平變化幅度均在10%以內(nèi)。

4)臨時(shí)支撐卸載是該結(jié)構(gòu)體系多重轉(zhuǎn)換過(guò)程的最不利工況。相比于其他工況，臨時(shí)支撐卸載前、后，各層結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件受力狀態(tài)均有較大增幅，其中以負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱和負(fù)1層鋼梁受影響最大。其中，臨時(shí)支撐卸載后，負(fù)1層鋼梁最大豎向位移和應(yīng)力增幅分別達(dá)3.62倍和0.58倍，詳見表4和圖5。由于臨時(shí)支撐卸載后，負(fù)1層鋼梁豎向位移陡增，帶動(dòng)負(fù)1層混凝土板下?lián)希瑢?dǎo)致其最大名義拉應(yīng)力達(dá)到4.2 MPa。

圖5 臨時(shí)支撐解除前后1/P軸鋼梁豎向變形圖Fig.5 Vertical displacement curves of 1/P steel girder before and after temporary support unloading

4 臨時(shí)支撐合理卸載時(shí)機(jī)的確定

根據(jù)上述分析結(jié)果，為確保體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中，結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)變化平緩，降低負(fù)1層混凝土板名義拉應(yīng)力，有必要對(duì)臨時(shí)支撐卸載時(shí)機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化。本文針對(duì)臨時(shí)支撐卸載時(shí)機(jī)，提出以下2種優(yōu)化方案。

方案1：在負(fù)1層混凝土板澆筑完成(表1中工況3-12)后卸載；

方案2：在負(fù)1層鋼梁架設(shè)完成(表1中工況3-6)后卸載。

表5為不同卸載方案對(duì)結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件受力狀態(tài)的影響對(duì)比。圖6為不同方案對(duì)1/P軸鋼梁豎向位移影響對(duì)比。分析結(jié)果表明，相比于臨時(shí)支撐柱卸載前，臨時(shí)支撐柱卸載后：

圖6 不同臨時(shí)支撐卸載方案中1/P軸鋼梁豎向位移對(duì)比Fig.6 Vertical displacement comparison of the steel girders at 1/P axis with different temporary support unloading schemes

表5 不同臨時(shí)支撐卸載方案中大跨結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件受力狀態(tài)變化情況Table 5 Stress state of main components of the large-span structure with different temporary support unloading schemes

1)負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力的增幅以原方案最大，增幅達(dá)90%；其次是方案1，增幅為68.8%；方案2負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力增幅最小，僅為20.9%。

2)負(fù)1層鋼梁豎向位移的增幅以原方案最顯著，增幅達(dá)3.76倍；其次是方案1，增幅為3.02倍；方案2增幅最小，為1.81倍；負(fù)1層鋼梁應(yīng)力增幅則以方案2最大，達(dá)到79%，但最大應(yīng)力值僅為?43 MPa，而原方案和方案1對(duì)應(yīng)增幅依次為38%，60%。

3)原方案和方案1中，負(fù)1層混凝土板最大名義拉應(yīng)力的增幅分別為45%和29%。

若均以負(fù)1層混凝土板覆土后工況為準(zhǔn)，考察臨時(shí)支撐卸載時(shí)機(jī)對(duì)最終結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響，則3種方案相比：

1)負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱最大軸力，方案1和方案2均較原方案略有增長(zhǎng)，但增幅不超過(guò)2.6%。

2)負(fù)1層鋼梁豎向位移，相比于原方案，方案2和方案1的增幅分別為17.9%和9.4%。負(fù)1層鋼梁應(yīng)力，相比于原方案，方案2和方案1的增幅分別為4.9%和3.3%，但最大應(yīng)力的絕對(duì)值僅122 MPa，遠(yuǎn)小于Q420鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

3)負(fù)1層混凝土板最大名義拉應(yīng)力，方案1和方案2分別為4.0 MPa和3.6 MPa，分別較原方案降低了5%和14%。

綜合上述分析可知，無(wú)論是體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)變化平緩程度，還是體系轉(zhuǎn)換完成后結(jié)構(gòu)最終受力狀態(tài)，方案2均優(yōu)于方案1和原方案，即鋼梁架設(shè)完成后進(jìn)行臨時(shí)支撐卸載較為適宜。

5 體系轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)化及其對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響

5.1 優(yōu)化后的多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程

根據(jù)上述分析結(jié)果，該工程結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過(guò)程可優(yōu)化為5重體系轉(zhuǎn)換，見表6。對(duì)比表1，在鋼梁架設(shè)完成并施工東西配跨(工況3～6)之后即卸載臨時(shí)支撐，此為優(yōu)化后的第4重體系轉(zhuǎn)換，即工況IV-1；負(fù)1層混凝土板澆筑開始，直至覆土和其他附屬結(jié)構(gòu)完成，為優(yōu)化后的第5重體系轉(zhuǎn)換。

表6 考慮臨時(shí)支撐卸載時(shí)機(jī)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過(guò)程Table 6 Structure system transformation process considering temporary support unloading optimization

5.2 對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響

由上述分析可知，除負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱外，臨時(shí)支撐卸載對(duì)負(fù)1層鋼梁和混凝土板受力狀態(tài)的影響最大。考慮同樣在臨時(shí)支撐卸載且結(jié)構(gòu)覆土已完成的情況，本文選取表6中的工況V-7和工況4-1，考查體系轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)化對(duì)負(fù)1層鋼梁和混凝土板的受力狀態(tài)的影響。

圖7(a)和7(b)分別為2/P軸處負(fù)1層混凝土板等效應(yīng)力與位移，圖8(a)為1/P軸鋼梁豎向位移，圖8(b)為S軸鋼梁正應(yīng)力沿梁長(zhǎng)分布。由這些圖表可見：

1)體系轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)化后，負(fù)1層混凝土板和負(fù)1層鋼梁豎向位移均較優(yōu)化前略有增大。對(duì)比圖6(c)和圖7(a)可以發(fā)現(xiàn)，工況V-7作用下，負(fù)1層混凝土板豎向位移變化趨勢(shì)與負(fù)1層鋼梁豎向位移變化一致，均在東西向15軸處出現(xiàn)最大值。相比于工況4-1，工況V-7時(shí)負(fù)1層混凝土板豎向位移增加了6%，負(fù)1層鋼梁豎向位移增大18%。

2)體系轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)化后，負(fù)1層混凝土板應(yīng)力與優(yōu)化前的變化趨勢(shì)接近，但應(yīng)力水平略有降低。工況4-1時(shí)，負(fù)1層混凝土板頂面和底面的等效應(yīng)力水平約4.2 MPa，峰值出現(xiàn)在11軸和13軸附近；工況V-7時(shí)，負(fù)1層混凝土板底面等效應(yīng)力水平與工況4-1接近，但頂面等效應(yīng)力水平有所降低，其峰值出現(xiàn)在13軸和17軸附近，最大等效應(yīng)力約3.6 MPa，較工況4-1降低了14%。詳見圖7(b)。

圖7 工況Ⅴ-7與工況4-1中負(fù)1層混凝土板受力狀態(tài)對(duì)比Fig.7 Comparison of stress state of the concrete slab minus1 floor at working conditionⅤ-7 and 4-1

3)負(fù)1層鋼梁正應(yīng)力體系轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)化前、后的對(duì)比情況與負(fù)1層混凝土板類似。工況4-1時(shí)，S軸處負(fù)1層鋼梁頂板和底板正應(yīng)力均在13軸和17軸處出現(xiàn)峰值，負(fù)1層頂板拉應(yīng)力最大值約49.7 MPa，底板壓應(yīng)力最大值約?118 MPa。工況V-7時(shí)，正應(yīng)力峰值位置不變，應(yīng)力水平略有降低，頂、底板應(yīng)力最大值分別為40.3 MPa和?111 MPa。見圖8(b)。

圖8 優(yōu)化后方案和原方案(工況Ⅴ-7與工況4-1中)負(fù)1層鋼梁受力狀態(tài)對(duì)比Fig.8 Stress state comparison between working conditionⅤ-7 and working condition 4-1 of minus 1 floor steel girder

綜合上述結(jié)果可知，體系轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)化后，可有效降低負(fù)1層混凝土板拉應(yīng)力，尤其是中庭大跨無(wú)柱區(qū)域負(fù)1層混凝土板拉應(yīng)力降低更為顯著。

6 結(jié)論

1)多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中，結(jié)構(gòu)荷載主要通過(guò)層間結(jié)構(gòu)柱傳遞，并最終通過(guò)負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱傳遞至基礎(chǔ)，在相鄰層間板和梁之間幾乎沒有再次傳遞分配。臨時(shí)支撐解除前后，負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力增幅達(dá)90%；其次，覆土荷載施加后，負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力較前一工況增幅達(dá)57%；其他相鄰工況之間，負(fù)3層結(jié)構(gòu)柱軸力增幅不超過(guò)50%。負(fù)3層、負(fù)2層混凝土構(gòu)件位移和應(yīng)力變化很小，均不超過(guò)10%。

2)臨時(shí)支撐卸載是該結(jié)構(gòu)多重體系轉(zhuǎn)換過(guò)程的最不利工況。不同臨時(shí)支撐卸載方案對(duì)比分析結(jié)果表明，無(wú)論是體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)變化平緩程度，還是體系轉(zhuǎn)換完成后結(jié)構(gòu)最終受力狀態(tài)，均以鋼梁架設(shè)完成后進(jìn)行臨時(shí)支撐卸載較為適宜。

3)采用優(yōu)化后的臨時(shí)支撐卸載方案，可將該結(jié)構(gòu)建造過(guò)程優(yōu)化為五重體系轉(zhuǎn)換。相比于原體系轉(zhuǎn)換過(guò)程，同樣臨時(shí)支撐卸載且結(jié)構(gòu)覆土已完成情況下，體系轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)化后，可有效降低負(fù)1層混凝土板拉應(yīng)力，尤其是中庭大跨無(wú)柱區(qū)域負(fù)1層混凝土板拉應(yīng)力降低更為顯著，最大拉應(yīng)力降幅達(dá)14%。

本文研究成果已實(shí)際應(yīng)用于該工程結(jié)構(gòu)，實(shí)際體系轉(zhuǎn)換過(guò)程安全可靠。