裝配式的臨時(shí)看臺(tái)受場地限制小，安裝方便，可重復(fù)使用，適合各種室內(nèi)外活動(dòng)。近幾年來，歐美等國家在大型體育賽事和社會(huì)活動(dòng)中廣泛采用了這類看臺(tái)，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，北京奧運(yùn)會(huì)上，國家體育館、水立方等十四個(gè)競賽場館利用裝配式臨時(shí)看臺(tái)近八萬個(gè)座位，充分體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)，科技奧運(yùn)”的理念。

第一，結(jié)構(gòu)形式。

組合式臨時(shí)看臺(tái)由支撐結(jié)構(gòu)、看臺(tái)體系、通道體系和維修體系四部分組成，由于支撐結(jié)構(gòu)廣泛采用組合式腳手架而得名，此類腳手架焊接在橫桿與立桿的適當(dāng)位置，用于與C型、U型立桿進(jìn)行連接，安裝時(shí)將兩扣件以適當(dāng)?shù)男问较嗫?，再由鎖銷穿插其間實(shí)現(xiàn)橫、立桿的連接，上下立桿采用內(nèi)插套管連接，為便于在節(jié)點(diǎn)上安裝斜桿，組合式結(jié)構(gòu)的斜桿端部特意做成扁平狀。

在這種情況下，節(jié)點(diǎn)中的鎖銷傾斜角度要比摩擦角小得多，在重力的作用下，鎖銷處于自鎖狀態(tài)，保證了C型和U型卡不會(huì)滑動(dòng)，使得臨時(shí)看臺(tái)安裝快速而不留安全隱患。

雖然梯形梁的規(guī)格有限，但看臺(tái)的布置仍然多種多樣，可根據(jù)場地的不同布置成弧形或直線形；立面斜桿的構(gòu)造靈活，可同時(shí)設(shè)置格構(gòu)柱和單字型，由單字型布置可知，單字型結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較大。

第二，結(jié)構(gòu)分析。

在短期內(nèi)，臨時(shí)看臺(tái)將承載大量的人群活動(dòng)，設(shè)計(jì)上的任何不適當(dāng)都可能導(dǎo)致重大事故。1992年，法國科西嘉省足球場地臨時(shí)看臺(tái)倒塌，17人喪生。目前國內(nèi)尚無具體的結(jié)構(gòu)計(jì)算規(guī)范，但可參照有關(guān)規(guī)范，借鑒[2]的荷載取值和計(jì)算方法，建立三維有限元模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、傾覆等方面的分析。

1.計(jì)算模式。

模型模擬的重點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)和斜桿，[3]表明橫桿和立桿的連接是半剛性連接，偏重于鉸接；拉壓性能也與橫桿不同。本文僅對單根節(jié)點(diǎn)受力時(shí)的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，同時(shí)對拉(壓)彎剪的力學(xué)性能進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。斜(立)桿端部的異形使其受力產(chǎn)生偏心，桿身的極限承載力、計(jì)算長度等必然發(fā)生變化。這也是今后研究的重點(diǎn)所在。為了安全起見，在計(jì)算時(shí)將立桿與斜桿、橫桿的連接近似為鉸接。立柱之間的插接長度180mm，按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)，插接長度超過150mm按剛性連接處理；基礎(chǔ)基座采用覆蓋式，可以簡化為鉸接。

2.載荷分析。

由于臨時(shí)看臺(tái)的使用時(shí)間較短，根據(jù)等超概率原則，活荷載的值必然小于規(guī)范值，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮一折減系數(shù)，而國內(nèi)規(guī)范中并無此項(xiàng)規(guī)定；而將人群荷載作為動(dòng)荷載，考慮其動(dòng)力放大效應(yīng)，需要取系數(shù)作為放大因子。一般來說，取×=1.2。人們走動(dòng)、跳躍時(shí)會(huì)在踏板面產(chǎn)生一定的水平力，此外，安裝偏差等因素也會(huì)在結(jié)構(gòu)上造成二階效應(yīng)力，因此[2]建議將垂直荷載的6%作為附加水平力。

3.觀眾舒適度。

除了保證其安全之外，臨時(shí)看臺(tái)還應(yīng)提供適合其功能的舒適環(huán)境。一般而言，自振頻率是評(píng)價(jià)其舒適度的主要指標(biāo)。國際工程學(xué)會(huì)規(guī)定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)頻率應(yīng)大于2.8Hz，而我國的《城市人行天橋和人行地道技術(shù)規(guī)范》規(guī)定天橋上部結(jié)構(gòu)的垂直自振頻率不得小于3Hz。因?yàn)橄嚓P(guān)的理論研究才剛剛開始，這些頻率可供計(jì)算參考。另外，在頻率計(jì)算中，質(zhì)量的選擇問題也是眾說紛紜。結(jié)果表明：質(zhì)量取結(jié)構(gòu)質(zhì)量+0.5人群質(zhì)量時(shí)，豐臺(tái)壘球場的實(shí)測值與計(jì)算值基本一致；

4.抗傾覆滑移分析。

由于風(fēng)向翻轉(zhuǎn)，上海國際賽車場臨時(shí)看臺(tái)容易發(fā)生傾覆和打滑，這是造成這種危險(xiǎn)的一個(gè)原因，簡單的地基和地基是造成這種危險(xiǎn)的潛在原因。該復(fù)合基礎(chǔ)的柱腳簡單地放置在混凝土塊(板材)上，柱腳、基礎(chǔ)和基礎(chǔ)之間沒有牢固的連接，在較大的水平力作用下，臨時(shí)看臺(tái)可能會(huì)打滑和傾覆。為了防止這種意外事故，必須驗(yàn)證結(jié)構(gòu)在無載荷情況下水平力的作用，使下柱腳不被抬高和滑動(dòng)。通過計(jì)算分析和奧運(yùn)期間臨時(shí)看臺(tái)的使用情況，證明該看臺(tái)具有較好的抗傾覆滑動(dòng)性能。

第三，建設(shè)措施。

除嚴(yán)格計(jì)算分析和考慮各種不利因素外，施工中還應(yīng)采取以下措施提高臨時(shí)看臺(tái)的安全儲(chǔ)備。在插入立桿之間用螺栓連接后，保證了結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力。水平斜桿每隔2-3層布置一道，斜桿在角部區(qū)域格內(nèi)作加強(qiáng)作用。立面上每隔5個(gè)斜面布滿的斜桿可增加結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。

第四，研究趨勢。

組合式臨時(shí)看臺(tái)結(jié)構(gòu)在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)，目前尚缺乏相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)研究還比較薄弱。

1.人和結(jié)構(gòu)的耦合。研究表明臨時(shí)看臺(tái)在人群作用下的動(dòng)力特性變化很大，需要考慮兩者的耦合作用。

2.基本頻率控制指數(shù)。在確定經(jīng)濟(jì)、舒適的頻率指標(biāo)方面，需要大量的使用經(jīng)驗(yàn)和人群負(fù)荷的研究成果。

3.結(jié)點(diǎn)和斜桿的力學(xué)性質(zhì)。討論組合受力時(shí)節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能及斜桿偏心對結(jié)構(gòu)承載能力的影響。