论文摘要：本文结合在福建泉州城市改造中某道路交叉口人行天桥设计实践，详细探讨一下城市复杂条件下人行天桥设计中的设计要点与设计需要注意的问题。

关键词：城市人行天桥；前期工作；结构设计要点；结构设计需要注意的问题

1.设计前期工作
　　城市人行天桥桥位处一般是集人流、车流、地下管线、周边商业区、生活区、旅游景区等于一体的复杂环境中，且桥位处用地空间又十分有限。“麻雀虽小，五脏俱全”，为了让人行天桥能够发挥最大限度的作用，其设计前期阶段工作显得十分必要和重要的。前期工作主要包括对现状路网及规划路网的调查与分析；对人流、非机动车流及机动车流量的调查与分析；对附近影响范围内的地下管网及构筑物的调查与分析。其中对地下部分的调查特别重要，不仅要查明清楚，而且还要找到相关管理部门进行沟通和协调，并形成具体的、可行的解决方案。

2.桥位平面设计
　　天桥桥位平面设计应优先考虑满足交通需要和行人及非机动车的便利。在天桥设计前期工作的基础上，分析在设计和施工上存在的一些需要克服的困难或难题，从实际出发、因地制宜，提出技术上可行、经济上合理的几种桥位平面方案，并进行比选，从而确定出最优桥位方案。笔者本次设计时，根据现场实际情况，提出了环型、工字型及双Y型三个桥位平面方案（如图1所示），经专家评审后最终采用双Y型作为实施方案。
　　环型平面方案工字型平面方案双Y型平面方案
　　图1桥位平面方案比选

3.结构设计要点
　　3.1结构材料选择
　　人行天桥一般可供选择的材料主要有钢筋混凝土、预应力混凝土及钢材（Q235B及Q345B级钢材）等，但桥梁钢(Q345q)、铝合金等一些新型的材料也逐渐开始在设计中采用。
　　钢结构施工快捷，工厂预制，现场整体吊装就位，架设可选在夜间进行，工期短且对既有交通干扰小。另外，钢构件断面小、自重轻、跨越能力强。笔者结合交叉口实际情况，采用Q345B钢箱梁结构，道路中间不设中间墩，视野通透，结合造型及装饰效果，极为美观。
　　3.2天桥主梁设计
　　天桥结构类型主要有梁式结构、刚架结构、桁架结构、拱式结构和斜拉结构等。笔者本次设计采用连续钢箱梁结构，天桥主梁设计主要包括立面设计和横断面设计。
　　3.2.1主梁立面设计
　　立面设计主要受主梁跨越的道路条件（道路横断面布置和道路净空要求等）和其他需要考虑的因素（如电线、轨道列车等）决定的，另外还需兼顾梯道落地长度的影响。笔者本次设计采用降低平台梁梁高和平台梁跨越非机动车道及人行道时提前降低桥面标高的做法来减少梯坡道接地长度。笔者建议在立面设计时，在主桥主梁跨中设置适当的上拱曲线，不但有利于增大桥下净空和桥面纵向排水，而且还能提升桥梁的整体美观，体现出主梁的曲线美和动感美。
　　3.2.2主梁横断面设计
　　根据笔者参与设计的几座人行天桥体会，主梁横断面设计至关重要，它几乎决定了整个人行天桥的成败。横断面设计的重要性主要体现在桥梁整体外观、方便施工、工程造价及后期养护等各方面。笔者在本次设计时，钢箱梁横断面采用双弧形外轮廓，形似花篮（如图2所示）。为了便于钢板加工和焊接，全桥所有弧形钢板均采用半径为1.0m的圆弧线，其中悬臂板下的装饰用弧形板采用5mm厚钢板。全桥钢结构表面进行涂装装饰，面漆颜色根据周边环境确定。整体桥梁线形美观、节俭大方、取得业主和市民的普遍认可。
　　图2钢箱梁横断面示意图
　　3.3天桥墩柱设计
　　天桥跨越的道路横断面组成部分一般有：车行道和人行道、绿化隔离带及道路周围的公用设施和空地等，其中绿化带、隔离带及空地等都可以设置桥墩。笔者本次设计时，因桥位处城市主干道交叉口，该交叉口为主车道下穿式，无立墩条件，经方案比选后采用双Y型平面方案，主桥主跨达49.5m。根据美学上“简单即美”的原则，天桥宜采用形式简单的墩柱。笔者本次设计均采用圆形独柱墩，便于和钻孔灌注桩直接对接，可省去承台设计，方便施工，节约造价，还能增加交叉口行车视野的通透性。

4.结构设计需要注意的问题
　　4.1竖向扰度和预拱度
　　规范对主梁最大竖向扰度和预拱度设置做了相应规定。其中对规范中计算预拱度计入全部静活载的规定，结合工程实例，笔者觉得偏大。按此设置的预拱度，特别对连续梁其线型很差。建议对简支结构，可按规范采用；对连续结构，可按全部静活载的40~5O%采用。笔者建议在主跨立面设计时，主梁扰度、预拱度及竖曲线设置需一并考虑。
　　4.2自振频率
　　人行桥的振动是一个长期被忽视的问题，直到2000年英国千禧桥在开通当日即发生过度横向振动事件，才引起了前所未有的广泛关注。因此，天桥自振频率是人行天桥结构设计中一个非常重要的指标，应该引起设计者的足够注意。
　　跨中截面的结构特性以及桥墩的综合刚度是影响结构自振频率的主要因素。可以通过增加箱梁高度和底缘的宽度、增大墩柱截面或桩径、增强墩或基础刚度、墩梁固结等措施提高结构的自振频率，使其满足规范3Hz的要求。笔者本次设计采用墩梁固结一个主墩后，自振频率值为3.5Hz，满足规范要求。因为只固结一个主墩，不仅没有改变结构体系而影响墩柱受力状态，而且还可以预防因振动而引起的整个上部结构移位。
　　4.3温度应力
　　桥梁结构受温度作用主要包括均匀温度作用和梯度温度作用。对于均匀温度作用，可按《桥涵设计通用规范》第4.3.10条执行计算；对于梯度温度作用，在结构验算上，采用国外比较成熟的温度梯度考虑模式，将顶板升温5℃考虑。
　　4.4墩梁固结的局部应力
　　墩梁固结部位为受力最复杂部位，由于本次设计墩顶钢套头与主梁底板采用不间断熔透围焊，局部变形受限，温度力在此受到约束后能产生较大的局部压应力。因此，刚架结构的桥墩属于大偏心受压构件，如果施工中墩梁固结措施在自重甚至二期荷载变形结束后再施加，势必大为减少墩顶结构本身荷载产生的弯矩。
　　4.5装饰装修设计
　　除非少量的天桥可以考虑设置绿化、顶(雨)棚、休息平台、长椅等一种或几种设施外，一般城市中心区不宜设置这些装饰构造，这些将大大增加荷载，使得天桥的体量变得很大，从而造价很高，而且后期养护工作量很大。为提升天桥景观效果，笔者认为除了上文提到的从主梁设计考虑外，另外可以从外观涂装、桥面铺装、桥面栏杆和夜景照明等方面入手，使得整座天桥整体简洁、大方，又不缺美感和品位。

5.结语
　　城市中心区的人行天桥是与城市生活紧密相连的，设计、建造能融入城市整体环境的天桥是我们桥梁工作者的最大心愿。在设计一座天桥时，我们应考虑社会的、文化的和科技的进步，与时俱进，最大限度地满足现时的和长久的需要，在各种复杂因素下取得平衡。

参考文献：
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