组合式临时看台的结构及应用

发布时间:2021-10-26作者:来源:浏览次数:416

一、结构形式。

组合体临时看台由支撑结构、看台系统、走道系统、维修系统四个部分组成,因其支撑结构多采用组合式脚手架而得名,该脚手架在横杆和竖杆的适当位置焊上C型卡.U形卡,安装时把两个扣件按适当形式扣紧,然后用锁销穿插其间实现横.立杆的连接,上、下立杆之间采用内插管连接,为了便于在节点上安装斜拉杆,装配式结构的斜杆端特意做成平面形。

在此节点中,由于锁销的倾角远小于摩擦角,锁销在重力作用下处于自锁状态,保证了C、U型卡不会滑动,所以临时看台在快速安装时不会留下安全隐患。

阶梯形梁是临时看台的关键部件,用钢管和方管焊接而成,而升高h则由看台视线分析确定。有250mm或更多四个规格,步幅宽度L决定观赏者的舒适度,[1]根据[1]关于无背方凳看台间距的规定,L取值为750mm。

虽然梯形梁的规格有限,但看台的布局又是多种多样的,根据场地的不同可分为弧形或直线形;立面斜杆的结构也非常灵活,有格构柱形和字形,从抗侧刚度分析可看出一字型布置抗侧刚度较大。

二、结构分析。

在短期内,临时看台可以承载大量的人群活动,设计上的任何不恰当都可能引起重大事故。一九九二年,法国科西嘉省足球场的临时看台倒塌,17人丧生。临时性看台的结构计算,尽管国内尚无具体规定,但可参照有关规范,并借鉴[2]的荷载取值和计算方法,建立三维有限元模型,对结构进行内力.翻转等分析。

1.计算模式。

模型模拟的重点是结点和斜杆,[3]说明横梁连接采用偏置式半刚性连接,其拉压性能也不同于横杆。上述研究仅限于单个受力情况下的受力特性,而拉(压)弯剪的受力性能尚需进一步研究。斜杆端部的变形使斜(立)杆受力发生偏心,杆的极限承载力.计算长度等必然变化。这是今后研究的重点和方向。为了安全,在计算中,竖杆和斜杆的连接近似为铰接。立杆之间的插接长为180mm,按照相应的欧洲标准,插接长超过150mm,按刚性连接考虑;基座为上盖,可以简化为铰接。

2.负荷分析。

临时性看台使用时间较短,根据等超概率原理,活荷载的值一定要小于规范取值,在计算中应考虑一折减系数,国内规范对此未作明确规定;同时将荷载作为动荷载,考虑其动力放大效应,需要取系数作为放大因子。一般而言,取×=1.2。人们走动跳会在脚踏面上产生一定尺寸的水平力,此外,安装偏差等因素也会在结构上形成二阶效应应力,考虑这些影响[2]建议附加水平力取竖向荷载的6%。

3.观众的舒适度。

在保证安全的前提下,临时看台应该提供适合其功能的舒适度。一般而言,自振频率是评价其舒适度的重要指标。ICE在designandpracticeguides-Dynamic中规定,结构设计频率应大于2.8Hz;我国《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定天桥上部结构的自振频率应小于3Hz。这些频率可作为有关理论研究的参考,为计算提供参考。另外,计算频次时的质量选择也存在较大分歧。比较丰台垒球场的实测值与计算值,其质量取结构质量+0.5人口质量,两者吻合较好。

4.反倾覆滑动分析。

上海国际赛车场临时看台被吹倒,是临时看台易发生倾斜滑移的危险之一,基础设施简陋是造成这种危险的根本原因。这类覆盖式基础的柱脚很简单地放在混凝土板(木板)上,柱脚.基础与地基之间没有牢固的连接,在较大的水平力作用下,临时看台会发生滑移和倾斜。为了避免此类事故的发生,必须检验结构在空载时水平力作不被提起或不会发生滑移。通过计算分析和在奥运会期间使用的临时看台,证实了这种看台的抗倾覆滑移效果较好。

三、建设对策。

由于计算分析、考虑各种不利因素,临时看台在施工中还应采取以下措施,以提高结构的安全储备。

1.立杆之间用螺栓联接,以确保结构的抗倾覆能力。

2.水平斜杆每2-3层布置一条斜杆,并在角部区域放置斜杆作加固。

3.建筑立面每5个满布斜杆提高结构的刚度和强度。

四、研究趋势。

组合式临时看台是我国最早采用的结构形式,目前还缺乏相关的设计规范和成熟的使用经验,相关的研究工作相对薄弱。

(1)人和结构相结合。[5][5]指出了临时看台在人群作用下的动态特性发生了很大变化,必须考虑二者的耦合作用。

(2)基本频率控制指标。为了确定一种既经济又能满足舒适度的频率指标,需要对其进行大量的使用经验和人群荷载研究。

(3)节点和斜杆的机械性能。研究了联合受力时节点的受力特性及斜杆偏心对结构承载力的影响。


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