本文选取8种具有代表性的托架(图2)进行分析计算,圆圈处为水平推力液压缸施力位置。不同托架形式下建筑物变形量对比对托架施加水平推力前的称重状态和施加水平推力后的平移状态进行分析,得到各层梁柱两种状态下的位移变化,见表1。由表1可见,平移时的建筑物变形位移相对较大,且平移对底层影响最大,对较高楼层影响较小,故分析变形位移时,只对底层进行安全验证。对比托架1与托架2、托架3,托架5与托架6可知,增加中间斜撑可以减少建筑物平移时的变形量,且采用如托架3所示的中间斜撑时建筑物变形量更小。
对比托架4与托架8可知,托架并非具有越多斜撑越好,且斜撑过多,施工不便并且材料消耗严重。托架6,托架7对建筑物变形的影响基本相同。综合上述比较,相同施力条件下,建筑物变形量由小到大依次为托架4,托架8,托架6,托架7,托架5,托架2,托架3,托架1。
不同托架形式下的受力比较为进一步探索上述托架形式对迁移建筑物的影响,本文对施加推力前后建筑物受力状态进行了分析。楼板受力参数示意如图3所示,施加推力前迁移建筑物受力最大值数据见表2,施加推力后迁移建筑物受力最大值数据见表3。在未施加推力时,选用托架4,托架6,托架8的建筑物受力较小;选用托架1,托架8的建筑物的托架受力较小;选用托架6,托架8的建筑物楼板所受力较小。故本文对托架1,托架4,托架6,托架8施加水平推力再次进行比较。
施加推力后,采用托架6,托架8时,建筑物的柱与楼板受力较小,且两者数据差别不大,特别是对楼板受力的影响。综合比较由以上数据和分析可得,托架的形式对静止状态下的建筑物影响较小,而对平移过程中的建筑物受力影响较大。斜撑具有较好的分担水平力,吸收推力缸的不平度产生的冲击,减小建筑物的变形的作用。托架对建筑物变形影响的差别幅度在0.8mm以内;托架1,托架4,托架6,托架8在未施加推力前的静止状态受力情况良好,施加推力后托架6,托架8的结果更加理想。虽然托架8计算结果更好,但节点处杆件密集,易受切割设备限制,加工及施工不便。托架6计算结果与托架8相近,结构简单且受力情况良好。综合考虑各种因素,本文推荐选取托架6作为最优托架形式。同时,由表2和表3数据对比可得,施加推力对托架结构受力影响最大且其轴向受力增加更为显著,而楼板受力基本不受影响,故施加推力时需逐步加载,以减少加载时的冲击载荷及由此产生的剪切破坏。