李當(dāng)生， 趙忠華， 孫會(huì)郎， 朱 偉， 張傳超， 尹書輝， 戴承陽

(1 山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司， 濟(jì)南 250001； 2 杭州中聯(lián)筑境建筑設(shè)計(jì)有限公司， 杭州 310011)

1 工程概況

濟(jì)青高鐵青島紅島站站場(chǎng)規(guī)模為10臺(tái)20線，站房建筑面積7萬m2，地上4層，地下2層，屋脊標(biāo)高45.893m，距地面高度51.893m。站房由下往上包括城市軌道交通層、城市通廊層、廣場(chǎng)層、承軌層、站臺(tái)層、高架候車層、旅服夾層。站房平面呈工字形，廣場(chǎng)層平面尺寸201m×390m，承軌層平面尺寸201m×230m，高架候車層平面尺寸220m×320m，鋼屋蓋平面尺寸262m×345m。站房采用了“海浪奔騰”的意象，設(shè)計(jì)理念為“夢(mèng)中浪花、觀海聽濤”，完美契合青島濱海城市的氣質(zhì)。南北兩側(cè)浪花造型包含兩朵大浪花、八朵小浪花。其中，大浪花高達(dá)60多m，堪為“驚濤巨浪”。站房現(xiàn)場(chǎng)整體鳥瞰圖、浪花造型局部建筑效果如圖1、圖2所示，站房建筑剖面圖及屋蓋平面布置圖參見文獻(xiàn)[1]。

圖1 站房現(xiàn)場(chǎng)整體鳥瞰圖

圖2 站房浪花造型效果圖

2 鋼屋蓋結(jié)構(gòu)布置

為保證使用功能，整體不設(shè)縫，整個(gè)鋼屋蓋的中部采用倒三角空間管桁架，南北入口處浪花造型采用空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，二者之間通過一榀矩形過渡桁架連成一個(gè)整體。鋼屋蓋順軌向投影長度262m，垂直軌道方向投影長度345m，大于300m。結(jié)構(gòu)為大跨度鋼屋蓋超限項(xiàng)目[2]。針對(duì)超限情況采取以下具體措施：結(jié)構(gòu)的整體抗震性能目標(biāo)采用C級(jí)，并且關(guān)鍵構(gòu)件包括支承鋼屋蓋和浪花造型的框架柱、鋼屋蓋以及浪花造型采用的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等的抗震性能目標(biāo)為中震彈性、罕遇地震不屈服。支承浪花造型的框架柱采用鋼骨混凝土柱，其余均采用鋼管混凝土柱，空間管桁架與鋼管混凝土柱之間通過成品抗震鉸接球型鋼支座鉸接連接，浪花處空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與鋼骨混凝土柱之間采用剛接連接。典型鋼骨混凝土柱截面為□1 900×1 900, 鋼管混凝土柱截面為φ1 400×50。

鋼屋蓋的鋼桁架順軌道方向?yàn)?跨，相應(yīng)跨度為49，37，65，37，49m，兩側(cè)各懸挑12.6m；垂直軌道方向?yàn)?1跨，由北向南相應(yīng)跨度為18，23.5，21.5，21.5，28.5，21.5×4，28.5，20.5m。順軌道方向除在柱頂設(shè)置主桁架外，每跨間根據(jù)跨度大小設(shè)置2～3道次桁架，垂直軌道方向除在柱頂設(shè)置主桁架外，在每處屋脊轉(zhuǎn)折處設(shè)置兩道次桁架，增強(qiáng)屋面剛度，同時(shí)在懸挑末端各布置一道封邊桁架。主、次桁架均采用倒三角管桁架，桁架高度3 500mm,懸挑端部封邊桁架高度886mm。鋼屋蓋結(jié)構(gòu)模型示意如圖3所示。

圖3 鋼屋蓋結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)建筑造型要求，南北入口的浪花造型為9跨，結(jié)構(gòu)布置上根據(jù)鋼屋蓋的范圍將浪花造型分為三個(gè)結(jié)構(gòu)單元，中間部分與鋼屋蓋寬度相同，順軌道方向?yàn)?跨，跨度與鋼屋蓋相同，垂直軌道方向支撐柱共一跨，跨度為21.5m。東西兩側(cè)單獨(dú)浪花造型設(shè)縫同主體結(jié)構(gòu)脫開，結(jié)構(gòu)布置與中部小浪花造型基本相同。同主站房相連的浪花分叉柱分叉點(diǎn)標(biāo)高約為15.1m，浪花造型最高點(diǎn)標(biāo)高約為49.5m。鋼屋蓋中間部分、浪花造型部分以及二者之間結(jié)合部分如圖4～7所示。

圖4 鋼結(jié)構(gòu)屋蓋主桁架剖面圖

圖5 南側(cè)浪花造型結(jié)構(gòu)模型正投影圖

圖6 南側(cè)浪花造型俯視圖

3 設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)、材料及控制指標(biāo)

站臺(tái)主體部分的抗震參數(shù)參見文獻(xiàn)[1]。抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類[3]，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.1。混凝土框架抗震等級(jí)為一級(jí)，鋼框架及鋼屋蓋抗震等級(jí)為三級(jí)。

混凝土強(qiáng)度等級(jí)：框架柱采用C55～C40，梁板采用C40；鋼材：鋼骨混凝土柱、鋼管混凝土柱以及鋼桁架等主要鋼材根據(jù)鋼板厚度不同采用Q345C，Q345GJC等鋼材。

高架候車層鋼桁架、屋面主桁架、浪花桿件應(yīng)力比不大于0.85，其他鋼結(jié)構(gòu)桿件一般不超過0.90。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋豎向變形撓跨比≤1/250。

3.2 恒荷載、活荷載及雪荷載

鋼屋蓋恒荷載取1.1kN/m2(含檁條、可能設(shè)置的設(shè)備、吊頂?shù)?，活荷載取0.5kN/m2，活荷載取半跨活荷載與全跨均布荷載兩種情況?；狙?.25 kN/m2(100年重現(xiàn)期)，積雪不均勻分布系數(shù)中間兩跨下凹處取2.0，其他區(qū)域取1.0，整體小于屋面活荷載，雪荷載不與屋面活荷載同時(shí)考慮，僅考慮屋面活荷載即可。樓面恒、活荷載按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009—2012)[4](簡稱荷載規(guī)范)取值。

3.3 風(fēng)荷載

本工程鋼結(jié)構(gòu)大屋蓋體型較為特殊，已超出荷載規(guī)范第8.3.1條的相關(guān)類型，因此委托浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)研究，并出具了《青島紅島站風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告》。風(fēng)荷載計(jì)算所采用風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值均由風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告提供。

需要特別注意的是，根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果，在與鋼屋蓋南北側(cè)浪花造型相鄰的兩朵浪尖部位，存在比較明顯的風(fēng)吸力效應(yīng)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析及外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要引起重視。南側(cè)浪花造型部分局部風(fēng)壓較大，風(fēng)荷載對(duì)部分桿件的內(nèi)力影響較大，設(shè)計(jì)采用MIDAS/Gen軟件，輸入8個(gè)風(fēng)向角(0°，45°，90°，135°，180°，225°，270°，315°)參與各工況組合。

3.4 溫度作用與地震作用

溫度作用具體參見文獻(xiàn)[1]?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場(chǎng)地類別為Ⅱ類。水平地震作用計(jì)算采用考慮扭轉(zhuǎn)偶聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法，豎向地震作用計(jì)算采用豎向振型分解反應(yīng)譜法，并分別進(jìn)行多遇地震作用下彈性時(shí)程補(bǔ)充分析。

考慮行波效應(yīng)及局部場(chǎng)地效應(yīng)的影響，在順軌向的端部選取一榀框架柱在多點(diǎn)輸入(地震波波速1 400m/s)與單點(diǎn)輸入進(jìn)行構(gòu)件內(nèi)力對(duì)比，選取地震時(shí)程分析單工況下的Mymax(Y向最大彎矩)進(jìn)行分析。圖8為選取的柱位置簡圖，表1為選取的柱的內(nèi)力Mymax對(duì)比。

圖8 選取柱位置簡圖

由表1可知，多點(diǎn)輸入比單點(diǎn)輸入的內(nèi)力值Mymax放大8%～25%，邊(角)柱的內(nèi)力放大較多，較為顯著，越往中間部分影響趨于減小。分析認(rèn)為，這是由于多點(diǎn)輸入的非同步性增大結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，對(duì)邊跨單柱的內(nèi)力影響較為明顯。

表1

設(shè)計(jì)時(shí)考慮行波效應(yīng)的影響[5]，最終結(jié)構(gòu)短邊兩跨范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平地震反應(yīng)按放大1.15倍考慮。

4 結(jié)構(gòu)靜力及多遇地震作用分析

結(jié)構(gòu)采用YJK和MIDAS/Gen兩種軟件進(jìn)行分析計(jì)算。對(duì)比結(jié)果表明，計(jì)算結(jié)果相近，說明計(jì)算結(jié)果合理有效。所以后續(xù)以YJK軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。

4.1 模態(tài)分析

模態(tài)分析的主要結(jié)果見表2。由表2可知，第1階振型為鋼屋蓋Y向平動(dòng)，第2階振型為鋼屋蓋X向平動(dòng)，第3階振型為鋼屋蓋Y向平動(dòng)，第4階振型為鋼屋蓋扭轉(zhuǎn)，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋扭轉(zhuǎn)周期與第一平動(dòng)周期的比值為0.93/1.11=0.84。第7階振型為主體結(jié)構(gòu)X向平動(dòng)+鋼屋蓋豎向振動(dòng)，第11階振型為主體結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)+鋼屋蓋豎向振動(dòng)，主體結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期與第一平動(dòng)周期之比為0.66/0.83=0.80，滿足規(guī)范[6-7]要求。結(jié)構(gòu)計(jì)算振型數(shù)取180，X，Y向有效質(zhì)量參與系數(shù)均大于99%，X，Y向底層剪重比分別為4.77%，4.45%，均滿足規(guī)范[6-7]要求。結(jié)構(gòu)的第1，2，3，4，7，11階振型如圖9所示。

圖9 結(jié)構(gòu)主要振型示意

模態(tài)計(jì)算結(jié)果 表2

4.2 變形分析

鋼屋蓋中間部分豎向撓度131mm，撓跨比1/496；鋼屋蓋懸挑端，豎向撓度向上102mm，撓跨比1/123，豎向撓度向下3mm；浪花造型部分豎向撓度36mm，撓跨比1/1 527。

鋼結(jié)構(gòu)屋蓋懸挑端部由于相鄰跨跨度較大造成懸挑端變形主要以向上為主，不影響正常使用。其他變形均滿足要求[8]。

4.3 溫度作用影響分析

由于整體結(jié)構(gòu)超長較多，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋達(dá)到了345m。為了相對(duì)準(zhǔn)確地了解溫度作用對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響，分析了恒荷載和溫度作用單工況對(duì)屋蓋桁架受力的影響，圖10為選取的典型順軌向屋面跨中下弦桿及支座斜腹桿桿件內(nèi)力分布圖。分析鋼屋蓋的不同部位桿件的內(nèi)力分布圖得到如下結(jié)論：對(duì)桿件內(nèi)力影響最大的工況為恒荷載及溫度作用；升溫工況時(shí)桿件以受壓為主，降溫工況時(shí)桿件以受拉為主；通過對(duì)典型桁架的受力分析可知，溫度作用對(duì)垂直軌道方向高架候車層桁架影響最大，對(duì)鋼屋蓋桁架及浪花造型部分影響相對(duì)較小；對(duì)同一榀桁架，溫度對(duì)弦桿的影響要大于對(duì)腹桿的影響。圖11為選取的典型構(gòu)件(高架車道處支承鋼屋蓋的鋼管混凝土穿層柱)的各種典型工況的內(nèi)力分析圖，可見由溫度作用引起的荷載效應(yīng)僅次于由恒荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)。同時(shí)由于該穿層柱高度較高，長細(xì)比較大，而結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的穩(wěn)定問題是一個(gè)整體性問題，框架柱、樓(屋)蓋之間相互支承、互相約束，單一構(gòu)件的穩(wěn)定受到其他構(gòu)件的約束作用，所以該穿層柱的計(jì)算長度系數(shù)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的整體屈曲穩(wěn)定分析確定。本工程通過在整體模型中對(duì)該穿層柱進(jìn)行線性屈曲穩(wěn)定分析，然后采用歐拉臨界荷載公式反推計(jì)算得到該構(gòu)件的計(jì)算長度系數(shù)。按此分析方法求得該穿層柱計(jì)算長度系數(shù)為0.73，長細(xì)比及應(yīng)力比均滿足要求[9]。

圖10 鋼結(jié)構(gòu)屋蓋典型桿件內(nèi)力分布圖

圖11 高架車道處支承鋼屋蓋的鋼管混凝土穿層柱單工況鋼管柱彎矩圖/(kN·m)

本工程鋼屋蓋與下部鋼管混凝土柱的連接節(jié)點(diǎn)均設(shè)計(jì)為鉸接點(diǎn)，設(shè)計(jì)策略主要是通過“抗”的方式抵抗溫度作用，具體體現(xiàn)為溫度作用參與整體結(jié)構(gòu)分析及荷載組合并且嚴(yán)格控制構(gòu)件應(yīng)力比。

5 專項(xiàng)分析

5.1 鋼屋蓋極端荷載分析

由于鋼屋蓋為下凹造型，下凹處容易積水、積雪，故考慮極端積水、積雪情況，以保證結(jié)構(gòu)在極端天氣條件下不至于發(fā)生破壞。由于荷載規(guī)范對(duì)局部積水積雪的深度沒有特別規(guī)定，本工程分析時(shí)積水按最深處2m，向兩側(cè)逐漸減小為零；同理，積雪按最厚處3m，其余位置按0.4m考慮，積雪容重按130kg/m3。積水積雪分布情況見圖12所示。

圖12 積水及積雪荷載示意圖

計(jì)算時(shí)不考慮地震作用、風(fēng)荷載，積水荷載組合考慮1.0恒荷載+1.0積水荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合；積雪荷載組合考慮1.0恒荷載+1.0積雪荷載、1.0恒荷載+1.0積雪荷載+0.6降溫、1.0恒荷載+1.0降溫+0.7積雪荷載三種標(biāo)準(zhǔn)組合，考慮半跨布置及全跨布置兩種工況；材料均采用標(biāo)準(zhǔn)值。

僅考慮中部倒三角空間管桁架區(qū)域，采用3D3S軟件進(jìn)行計(jì)算分析，分析結(jié)果表明：在極端積水情況下倒三角空間管桁架最大應(yīng)力比為0.70，承載力仍有較大富余；豎向撓度最大值出現(xiàn)在邊跨跨中，為123.2mm，撓跨比為1/398，接近撓度限值。在極端積雪下倒三角空間管桁架最大應(yīng)力比出現(xiàn)在柱頂下弦位置，應(yīng)力比為0.426，承載力仍有較大富余；豎向撓度最大值出現(xiàn)在邊跨跨中，為87.6mm，撓跨比為1/559，滿足撓度限值要求。

5.2 鋼屋蓋穩(wěn)定性分析

結(jié)合本工程的具體情況，采用MIDAS/Gen軟件進(jìn)行了鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的特征值屈曲分析和幾何非線性屈曲穩(wěn)定分析。

(1)特征值屈曲分析。結(jié)構(gòu)在1.0恒荷載+1.0活荷載作用下，前10階屈曲模態(tài)因子為89.8，97.0，97.4，97.8，98.1，98.5，107.0，112.0，112.0，115.5。第1階為主浪花造型和次浪花造型波谷處結(jié)構(gòu)局部屈曲；第2～5階發(fā)生在浪花造型與倒三角空間管桁架結(jié)合部，也是結(jié)構(gòu)局部屈曲；第6～10階為中部倒三角空間管桁架區(qū)域結(jié)構(gòu)的局部屈曲。

(2)幾何非線性屈曲穩(wěn)定分析?？紤]初始幾何缺陷，缺陷最大計(jì)算值按跨度的1/300取值,鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的最大跨度為65m，初始缺陷取0.217m。按線性屈曲穩(wěn)定分析的第1，5階模態(tài)考慮初始缺陷后更新模型，重新進(jìn)行非線性屈曲穩(wěn)定分析。兩種情況的荷載系數(shù)-位移曲線，在達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)位移值時(shí)荷載系數(shù)值分別為19.5，16.4，均遠(yuǎn)大于規(guī)范限值4.2，滿足設(shè)計(jì)要求[10]。

5.3 典型節(jié)點(diǎn)有限元分析

節(jié)點(diǎn)的承載力和安全度是整個(gè)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的又一關(guān)鍵。其中，鋼屋蓋倒三角空間管桁架中支座的示意圖如圖13所示。浪花造型處鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，故選取了浪花造型處的2處不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元模擬分析，如圖14所示。

圖13 管桁架支座示意

圖14 節(jié)點(diǎn)位置示意

節(jié)點(diǎn)有限元分析采用SAP2000 軟件，鋼板采用Shell(薄殼)單元進(jìn)行模擬,進(jìn)行了三種組合(1.2恒荷載+1.4活荷載、1.2重力荷載代表值+1.3小震、1.0重力荷載代表值+1.0罕遇地震)下的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力分析。分析結(jié)果表明，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在各組合下應(yīng)力普遍較低，部分桿件交匯處應(yīng)力較高，但均小于300MPa，均處于彈性狀態(tài)。其中，節(jié)點(diǎn)一、節(jié)點(diǎn)二在1.0重力荷載代表值+1.0罕遇地震組合作用下的應(yīng)力云圖如圖15,16所示。

圖15 節(jié)點(diǎn)一應(yīng)力云示意圖

圖16 節(jié)點(diǎn)二應(yīng)力云示意圖

6 罕遇地震動(dòng)力彈塑性分析

本工程為復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)，通過彈塑性分析，研究結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位、關(guān)鍵構(gòu)件的變形形態(tài)和破壞情況，論證結(jié)構(gòu)整體在罕遇地震作用下的抗震性能，尋找結(jié)構(gòu)的薄弱部位，并根據(jù)以上結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效加強(qiáng)。

本工程動(dòng)力彈塑性分析采用YJK軟件的動(dòng)力彈塑性模塊進(jìn)行分析。在構(gòu)建彈塑性分析模型的過程中，采用的方法及假定如下：

(1) 模型的幾何信息：將所有地下室構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)自由度全部嵌固，基底取地下室頂板(即彈性計(jì)算模型第3層底部)；考慮施工模擬次序逐層加載形成初始應(yīng)力狀態(tài)；結(jié)構(gòu)樓板及剪力墻均采用細(xì)分網(wǎng)格。

(2) 模型的材料參數(shù)：材料強(qiáng)度及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)(2015版)規(guī)定，鋼筋、鋼材及混凝土強(qiáng)度均取標(biāo)準(zhǔn)值。

(3) 樓板模擬：采用彈性樓板(殼單元模擬)假定，并按照實(shí)際輸入樓板厚度。

(4) 結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布模擬：與彈性設(shè)計(jì)模型一致，直接將質(zhì)量及荷載計(jì)入相應(yīng)構(gòu)件中。

(5) 結(jié)構(gòu)阻尼：采用經(jīng)典的瑞利阻尼，阻尼矩陣[C]由質(zhì)量矩陣[M]和剛度矩陣[K]疊加組合而成，阻尼矩陣在整個(gè)求解過程中保持恒定不變，[C]=α[M]+β[K]，其中α，β為常數(shù)。

分析時(shí)采用纖維梁單元模擬混凝土梁、柱、斜桿和型鋼梁以及由鋼筋等效而成的箱梁等構(gòu)件，采用平板殼單元模擬鋼筋混凝土墻、樓板等。典型部位損傷云圖如圖17,18所示。

圖17 南側(cè)浪花造型損傷示意云圖

圖18 鋼屋蓋損傷示意云圖

由圖17,18可知：鋼屋蓋桁架在平面中部區(qū)域上下弦桿及斜腹桿僅出現(xiàn)不同程度的輕微損傷，浪花交叉柱頂位置分肢腹桿輕微損傷，支承浪花造型的框架柱柱底出現(xiàn)輕微損傷，東西兩側(cè)穿層柱柱頂范圍內(nèi)出現(xiàn)輕微損傷。表明鋼屋蓋桁架、浪花造型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以及支承柱等關(guān)鍵構(gòu)件在罕遇地震作用下基本為彈性狀態(tài)。

7 防連續(xù)倒塌分析

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)抗倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范》(CECS 392∶2014)規(guī)定進(jìn)行了抗連續(xù)倒塌分析。根據(jù)鋼屋蓋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，考慮以下三種破壞情形：主浪花造型一根支承柱拆除；高架候車層中部一根支撐柱拆除；高架行車道處一根支撐柱拆除。拆除目標(biāo)構(gòu)件后采用靜力分析的方法對(duì)其進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析，考慮動(dòng)力放大系數(shù)靜力荷載取原設(shè)計(jì)荷載的1.5倍。分析中荷載效應(yīng)組合為1.0恒荷載+0.4活荷載+0.2風(fēng)荷載。構(gòu)件截面承載力計(jì)算時(shí)，混凝土強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值；鋼材強(qiáng)度、正截面承載力驗(yàn)算時(shí)取標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍，受剪承載力驗(yàn)算時(shí)取標(biāo)準(zhǔn)值。各支承柱拆除后結(jié)構(gòu)的變形示意圖如圖19～21所示。

圖19 主浪花造型一根支承柱拆除后結(jié)構(gòu)變形圖/mm

圖20 高架候車層中部一根支撐柱拆除后結(jié)構(gòu)變形圖/mm

圖21 高架行車道處一根支承柱拆除后結(jié)構(gòu)變形圖/mm

主浪花一根支承柱拆除：浪花部分整體變形大，破壞較為嚴(yán)重，發(fā)生較為嚴(yán)重的局部倒塌，但結(jié)構(gòu)其他部位整體未發(fā)生連續(xù)倒塌，表明浪花部分冗余度偏低，應(yīng)盡可能加強(qiáng)此處支承柱的承載力，增強(qiáng)其抵御偶然荷載作用的能力。

高架候車層中部一根支承柱拆除：鋼屋蓋整體變形較小，最大豎向變形量87.2mm，僅局部屋蓋發(fā)生破壞，但結(jié)構(gòu)未發(fā)生局部倒塌破壞，表明此處結(jié)構(gòu)冗余度較高，有較強(qiáng)的抗倒塌能力。

高架行車道處一根支承柱拆除：鋼屋蓋在拆除柱的受荷范圍內(nèi)變形較大，最大豎向變形量126.1mm，局部屋蓋發(fā)生破壞，但結(jié)構(gòu)未發(fā)生局部倒塌破壞，表明此處結(jié)構(gòu)冗余度較高，有較強(qiáng)的抗倒塌能力。

綜上所述，鋼屋蓋在假定的三處典型部位拆除豎向構(gòu)件后并未發(fā)生連續(xù)倒塌，表明在指定的關(guān)鍵構(gòu)件失效后，剩余的構(gòu)件還能夠承擔(dān)規(guī)定的豎向荷載及水平荷載。鋼屋蓋整體具有較高的冗余度，具有良好的抗連續(xù)倒塌能力。

8 結(jié)論

1)鋼屋蓋的靜力性能以及豎向變形均滿足規(guī)范要求；2)鋼屋蓋在極端積水、積雪荷載下承載力仍有較大富余，變形也能滿足要求；3)鋼屋蓋的特殊造型造成南北浪花處風(fēng)壓分布較復(fù)雜，相鄰兩朵浪尖的相互干擾會(huì)造成局部湍流對(duì)構(gòu)件內(nèi)力產(chǎn)生比較大的影響；4)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)在大震下處于彈性狀態(tài)；5)鋼屋蓋桁架、浪花造型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以及支承柱等關(guān)鍵構(gòu)件在罕遇地震作用下基本為彈性狀態(tài)；6)鋼屋蓋具有具有良好的抗連續(xù)倒塌能力。