重庆钢铁集团设计院有限公司 重庆市 400080
摘要：本文对钢结构人行天桥常规的几种形式进行了研究，并进行了对比分析。
关键词：钢结构人行天桥；钢箱梁；钢桁架；钢拱桥
人行天桥是城市景观的重要组成部分，在满足人行交通功能的基础上，逐渐向结构轻巧、造型独特美观、跨度较大、承载力高、安装便利的综合性要求迈进，钢结构已逐步取代混凝土成为人行天桥的主要材料。
钢结构人行天桥跨度大，造型美观，安全稳定；钢结构自重轻，强度高，跨度大，适合跨度大的桥梁，而人行天桥刚好可以适用大跨度的设计；钢结构人天桥减少沙、石、灰的使用，其使用的材料多可回收利用，环保性能好。钢结构人行天桥的构件大95%以上都可以在工厂加工完成，钢结构人行天桥大部分在夜间施工，能减少交通的堵塞，同时钢结构人行天桥主要采取吊装的方式进行拼装，这样施工周期可以大幅度缩短，不占行车要道，安全可靠，减少对现场周围环境的影响。
钢结构中人行天桥，根据地形、交通条件、美观要求，有不同的结构形式，例如梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥等，其中最常采取的有钢箱梁、钢桁架和钢拱结构。
1 钢箱梁人行天桥
钢箱梁桥是指主梁为薄壁闭合截面形式的梁桥，主梁常称为钢箱梁。构成箱梁的顶板、底板和腹板，其厚度与高度或宽度相比非常小，为了保证其受力性能，必须配置一定数量的加劲构件（如加劲肋和横隔板）。据统计，在北京、上海、广州、重庆等一些大城市，钢箱梁人行天桥占新建桥梁的90%以上，适用于城市中各个区域。其主要优点：①结构设计简单、施工焊接、栓接方便、结构安全可靠。②钢箱梁造型方便，结构新颖，外形简洁美观。③钢箱梁抗弯和抗扭刚度大，在材料数量相同时可较其他截面形式提供更大的抗弯和抗扭刚度，故特别适用于曲线桥和承受较大偏心荷载的直线桥。④钢箱梁可以在工厂制成大型安装单元，从而减少工地连接螺栓数量。在施工时便于纵向拖拉或用顶推法架设。箱形梁结构简单，油漆方便，且由于内部为闭合空间，更容易抗锈蚀。现场吊装施工，安装迅速，对道路交通影响小④适宜于做成连续梁，这是由于其截面形式能提供几乎相等的承受正、负弯矩的能力。钢箱梁梁高较高，基频较大，对控制桥梁振动有一定优势。
钢箱梁也有一定缺点：当跨径较大时候，会造成箱梁较高，会产生较强的视觉压抑感，同等净高情况下，会导致天桥面标高较高，连接梯道长，行人行走不舒服，占地较多。
钢箱梁采用工厂分段预制，预制阶段长度一般不大于16m，长度较长的天桥可以分成几个节段，现场腹板、底板栓接，顶板焊接；需一夜封闭交通即可完成上部结构吊装施工，其他梯步、栏杆施工不会影响道路交通。《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）中明确规定了人行天桥的上部结构竖向自振频率不应小于3Hz。通过合理设计，钢箱梁桥的竖向自振频率一般都可超过3Hz，满足规范要求。
2 钢桁架人行天桥
钢桁架也是钢结构人行天桥的常用方式，它受力原理是位于多个平面内的钢桁架连接形成整体空间结构，来承受荷载作用的空腹受弯结构。它主要由主桁、联结系、桥面系和支座组成。和钢箱梁比较，它具有承载力大，跨越能力大，刚度大，行人舒适感强等优点。在城市人行天桥中，一般采用下承式钢桁架桥，相同跨度情况下，桁架下弦高度比钢箱梁小，桥面设置于下弦，可有效减少桥面高度，增加桥下净空，可减少梯道踏步数量，减少占地面积。同时遮阳挡雨防护设施也可以结合桁架本身设置，因此视觉冲击感强，结构显得很轻盈，单位用钢量少。但钢桁架桥由于杆件众多，受外界影响因素大，易产生腐蚀老化现象，涂装维修等养护工程量大。
钢桁架桥也可分节段预制，节段间上下弦杆、斜杆均断开在现场焊接，焊接完成后吊装就位。只需一夜封闭交通即可完成上部结构吊装施工。大跨度钢桁架可以采取变高形式，以节省用钢量，增强景观效果。钢桁架桥应选择合理的桁架高度，使得竖向自振频率满足规范要求。
3 钢结构人行拱桥
随着新材料、新技术的不断应用，钢结构人行天桥也开始朝着大跨度，超柔细方向发展。而钢拱桥结构轻盈、造型美观、施工方便，逐渐在城市对景观要求比较高的地区广泛采用。但是结构的大跨度轻盈感也降低了结构刚度、容易产生振动问题，影响了行人的舒适度和安全感。
钢结构人行拱桥由拱圈、吊杆、系杆、桥道梁等构件组成，拱圈截面可分为钢箱拱、钢管拱、桁架拱，形式可为分上承式、中承式、下承式。由于要降低桥面高度，钢结构人行拱桥一般采用下承式拱桥较多。还有一种特殊的钢拱桥，就是在钢箱梁和钢桁架人行天桥中加拱造型，钢拱不是受力单元，只起到景观美化作用。钢结构拱桥的优点是跨越能力大，造型优美，但是加工难度大，施工周期比钢箱梁和钢桁架长，对交通的干扰大，多用在跨度较大，对景观要求高的地段。
下转第495页
论文作者:江军
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/6
标签：人行天桥论文; 桁架论文; 钢结构论文; 拱桥论文; 结构论文; 跨度论文; 形式论文; 《建筑细部》2019年第2期论文;