浅谈钢箱梁人行桥设计
钢箱梁型人行天桥设计要点工程应用
钢箱梁型人行天桥设计要点及工程应用摘要：根据笔者从事桥梁设计的工作经验，结合某钢箱梁型天桥的设计，对桥梁的方案设计、上部结构、下部结构和附属结构等方面进行了分析，指出了钢箱梁型天桥的设计中应注意的问题。
关键词：钢箱梁型天桥设计要点设计原则中图分类号：u448文献标识码：a 文章编号：abstract： according to the author is engaged in bridge design work experience, combined with a steel box girder type bridge design, bridge design, the upper structure, substructure and accessory structure and other aspects of the analysis, pointed out the steel box girder type bridge design should pay attention to the problem.key words：steel box girder type bridge; design essentials; design principles.1引言随着我经济的快速发展以及城市化进程的不断深入，城市人口的不断增加，给城市的交通带来了一定的难度。
人行天桥作为一种人行过街的设施，能够有效地提高城市路网的通行你能力、确保行人过街的安全方便，在城市建设中得到广泛的应用。
钢箱梁天桥因其施工快捷，钢结构可先加工再运到桥址，进行现场拼接、组合，能有效四缩短施工工期，对交通影响小，作为现阶段发展的趋势。
同时，钢构件断面小、自重轻，钢材的塑性和韧性好，使得钢箱梁桥的抗震性能好。
在我国钢箱梁桥的应用越来越普遍，如何设计好钢箱梁桥就显得十分重要了。
本文就结合某钢箱梁型天桥，对这种桥的设计进行了简要的分析。
人行钢结构桥梁
引言概述：人行钢结构桥梁是指专门用于供行人通行的桥梁，采用钢结构构建而成。
与传统的混凝土桥梁相比，人行钢结构桥梁具有重量轻、施工周期短、维护成本低等优势。
本文将详细介绍人行钢结构桥梁的设计原则、构造形式、材料选择、施工工艺和维护管理等方面的内容，以帮助读者更好地了解和应用人行钢结构桥梁。
正文：1.设计原则1.1基本荷载要求1.2结构稳定性要求1.3跨越形式选择1.4桥墩和桥面设计参数1.5防震设计考虑2.构造形式2.1刚架结构2.2梁板结构2.3悬索桥结构2.4人行桥和其他类型桥梁的结合3.材料选择3.1钢材性能指标3.2钢材的耐腐蚀性要求3.3钢材的焊接性能要求3.4典型的钢材选择4.施工工艺4.1桥梁基础施工4.2桥台和桥墩施工4.3主梁制作和安装4.4桥面板安装4.5桥梁的验收和完工5.维护管理5.1定期巡检与维护5.2桥梁防腐蚀措施5.3桥梁的荷载监测5.4桥梁的维修与加固5.5应急管理措施总结：人行钢结构桥梁具有重量轻、施工周期短、维护成本低等优势，成为现代城市中不可或缺的交通建设设施之一。
设计原则方面，需要根据基本荷载和结构稳定性等要求进行设计，同时也需要考虑桥墩和桥面的设计参数以及防震设计。
构造形式上，可以选择刚架结构、梁板结构、悬索桥结构等形式，以及与其他类型桥梁的结合。
材料选择上，要考虑钢材的性能指标、耐腐蚀性和焊接性能要求，并选择合适的钢材。
施工工艺上，需要注意桥梁基础的施工、桥台和桥墩的施工、主梁制作和安装、桥面板的安装等环节。
维护管理方面，要进行定期巡检与维护、桥梁防腐蚀措施、荷载监测、维修与加固以及应急管理措施等工作，以确保人行钢结构桥梁的安全可靠运行。
通过对人行钢结构桥梁的设计、构造、材料、施工和维护等方面的探讨，希望能够为相关工程师和技术人员提供参考和指导，使其在设计和建造人行钢结构桥梁时更加科学、高效。
同时，也能够提升人行钢结构桥梁的质量和安全性，为城市的可持续发展做出贡献。
浅谈钢箱梁桥设计的方法与要点
浅谈钢箱梁桥设计的方法与要点发布时间：2021-05-13T05:07:22.350Z 来源：《防护工程》2021年2期作者：曹鼎力[导读] 目的在于对钢桥设计做适当总结，以供相关设计人员参考。
贵阳市建筑设计院有限公司贵州省贵阳市 550081摘要：本文首先整体阐述了现代钢桥的发展现状，说明在桥型选择时，特别是在施工工期短、尽量避免施工对交通干扰、大跨径桥梁中，钢桥因其自身优点体现出其不可替代的优势，然后对钢箱梁桥的设计过程及要点作简要说明，目的在于对钢桥设计做适当总结，以供相关设计人员参考。
关键词：公路桥梁；钢结构；设计；稳定验算；疲劳验算；引言20世纪50年代后，在公路桥梁蓬勃发展的背景下，出现了现代钢桥，钢桥设计理念和施工工艺得到了极大的发展，高强度低合金钢、等新材料在钢桥中得到的充分应用；桥梁上部结构采用正交异性钢桥面板和钢与混凝土组合的结构，钢箱梁、高次超静定等结构形式可以充分发挥各自材料特点；施工工艺方面用焊接、高强度螺栓、预应力等方式进行连接；用悬臂施工（混凝土浇筑及各种预制件的拼装）及整体架设等方法降低造价并压缩工期。
现代钢桥不但在跨径上实现了较大的突破，且随着钢材逐渐向高强、耐锈蚀的特种钢发展，施工工艺逐渐向全焊结构方面发展，其自重更轻，跨越能力更强，形成了更多的优美、合理、实用的结构体系。
因钢结构桥梁有其鲜明的特点，同时随着国家钢材产能过剩，交通运输部于2016年7月13日公布了《交通运输部关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》，意见中明确：为推进公路建设转型升级,提升公路桥梁品质,充分发挥钢结构桥梁性能优势，交通运输部研究决定推进公路钢结构桥梁(包括钢箱梁、钢桁梁、钢混组合梁等桥梁，下同)建设。
近年来新建桥梁中钢结构桥梁占比已明显增加，钢结构桥梁已成为普遍具有竞争性的桥型。
一、钢箱梁受力特点单个钢板是薄壁构件，假如仅用上、下翼缘和两个腹板构成的最简单钢箱梁，翼缘板的宽厚比将变得很大，在弯矩作用下，受压翼缘的应力在还远远小于屈服应力的情况下产生局部失稳，截面完全失去抵抗能力而发生弯折破坏。
浅析钢结构人行天桥的设计要点和应用优势
浅析钢结构人行天桥的设计要点和应用优势当现代城市逐渐发展成超大城市的趋势，在交通繁忙的城区路口，建立越来越多的人行天桥已经成为解决行人过街安全、缓解交通拥堵的有效措施。
但以往的钢筋混凝土结构人行天桥无论在桥梁造型还是在施工周期方面，相比钢结构人行天桥都略显不足。
因此本文从钢结构人行天桥的设计要点和应用优势出发，详细介绍其相关应用。
前言钢结构以其在造型美观、安全性高的优势越来越多的被应用到桥梁与房屋建造上，尤其是在条件有限、跨度大的情况下，只能考虑钢结构。
钢结构的特点是重量轻，强度高，并且具备其抗压以及抗拉等相关优点，相对于钢筋混凝土结构而言，其外观更为直观，强度等级更高。
在以往的人行天桥中，常常使用的材料是钢筋混凝土，钢结构的应用相对较少。
本文将从设计要点与应用优势来说明钢结构在人行天桥的应用。
一、设计要点1.结构设计对于钢结构的人行天桥，通常采用应用广泛的简支梁、连续梁结构，中间承载式桁架，而对于受力的杆件一般在铸铁材料的Q345三角钢，而桥面板则采用预制板，整个桥面采用花岗石等轻型材质进行铺层。
对于人行天桥结构通常采用行业内公认的Midas软件进行模拟计算，进行模型简化，分节计算，节与节之间采用焊接刚性连接，对于受力杆件，采用beam 单元进行模拟，而梁端约束释放，一些次要的杆件则采用桁架单元。
通过加上自重，对人行天桥钢结构进行分析，加上载荷。
通常载荷为动载荷，将行走在人群上的载荷进行均布加载，这和桥梁的长度有关系。
再加上自重，则为该桥梁的设计载荷。
通过Midas软件计算后，和标准进行对比，查看杆件位移及结构稳定性是否满足要求，另外还要查看天桥的垂直方向的自振频率，看是否达到标准。
当进行完上述结构结算后，下一步则是对钢结构的节点焊接强度进行计算，包括主桁竖杆，主绗斜杆，横联斜杆，横联竖杆。
对其轴向力，截面应力按照规范进行求解，得出其各边的焊缝长度。
此外还要进行钢结构的螺栓连接强度计算，计算其在剪应力与压应力情况下的容许载荷。
浅谈人行天桥钢箱梁施工方法与技术措施
浅谈人行天桥钢箱梁施工方法与技术措施摘要：在人行天桥的演化过程中，到目前大概经历了两个阶段，较早期人行天桥有许多结构形式基本类似，并且缺乏细部设计，给人千篇一律的感觉，而且随着城市建设的发展显得与城市景观要求格格不入。
近年来新建的人行天桥，逐步打破了千篇一律、枯燥呆板的形式。
从结构形式上强调一桥一景，形式较多，并且注重与周边景观的相互协调，取得了一定的景观效益。
但同时，多变的造型也为人行天桥的实施带来了诸多不便，因为城市用地非常紧张，其它的影响因素也比较多，从选址到方案的设计往往要经过长时间的反复斟酌，复杂多变的造型也势必会拉长施工周期，对桥下交通的影响也非常明显，造成人行天桥的数量逐渐滞后于人、车流量的增加。
如何在人行天桥的快速实施与景观要求之间寻找到最佳的平衡点是桥梁设计者首要考虑的问题，根据近年来的发展趋势，人行天桥的设计越来越多的采用了钢箱梁结构。
关键词：人行天桥；钢箱梁；施工方法；技术措施引言下面以徐淮路（通湖大道至淮徐高速公路宿迁西互通段）改造工程为例来浅谈人行天桥钢箱梁施工方法与技术措施。
1 工程概况徐淮路（通湖大道至淮徐高速公路宿迁西互通段）改造工程，起通湖大道、北京路交叉口，向西延伸止于淮徐高速公路宿迁西互通出口，采用双向六车道城市主干路标准，全长5.749km，设计速度60km/小时。
主要建设内容包括道路、桥梁（3座主线中桥、2座人行天桥）、排水、综合管线、照明及交通工程设施等工程。
项目建成后，能够达到完善宿迁城市主干路网结构，构筑宿迁西门户景观大道的效果。
本项目在徐淮路K2+560.000和K3+249.000桩号处分别设置一座人行天桥，天桥概况如下：K2+560.000富康路人行天桥主桥跨度2×16m(宽4.5m)，主桥端部两翼分别设置梯步和缓梯道。
K3+249.000耿车街人行天桥主桥跨度2×16m(宽4.5m)，主桥端部两翼分别设置梯步和缓梯道。
人行天桥主桥上部结构采用等高直腹钢箱梁，底板水平设置。
钢结构人行桥
钢结构人行桥在现代城市的建设中，钢结构人行桥以其独特的优势成为了一道亮丽的风景线。
它不仅为人们的出行提供了便利，还展现了现代建筑技术的精湛与创新。
钢结构人行桥，顾名思义，主要结构材料采用钢材。
钢材具有高强度、高韧性和良好的可塑性等特点，这使得钢结构人行桥能够跨越较大的距离，承受较大的荷载，并且可以设计出各种独特而美观的造型。
从设计角度来看，钢结构人行桥需要充分考虑多方面的因素。
首先是桥的跨度和荷载要求。
跨度决定了桥梁的结构形式，比如简支梁、连续梁或者拱桥等。
荷载则包括行人的重量、可能的风荷载、雪荷载以及地震作用等。
设计师需要根据这些因素精确计算桥梁的受力情况，确保桥梁在使用过程中的安全性和稳定性。
其次是桥的造型和美观。
钢结构人行桥作为城市景观的一部分，其外观设计至关重要。
它可以是简洁流畅的直线型，也可以是富有曲线美的弧形，甚至可以是造型独特的异形结构。
在设计过程中，需要综合考虑周边环境、建筑风格以及文化特色等因素，使桥梁与周围环境相融合，成为城市的一道独特景观。
再者是人性化设计。
这包括合理设置楼梯、扶手、坡道等，以满足不同人群的使用需求，特别是老年人、残疾人等特殊群体。
同时，还要考虑桥面的防滑、排水等功能，确保行人在桥上行走的安全和舒适。
在施工方面，钢结构人行桥也有其独特之处。
由于钢材通常在工厂预制加工，然后运输到现场进行拼装，因此施工精度要求较高。
在工厂加工时，需要严格控制钢材的尺寸、形状和焊接质量，以保证构件在现场能够顺利拼装。
现场拼装过程中，需要采用先进的吊装设备和施工技术，确保桥梁的安装精度和施工安全。
同时，施工过程中还要注意对周边环境的保护，减少施工对交通和居民生活的影响。
钢结构人行桥的维护和保养也是至关重要的。
定期检查桥梁的结构完整性、钢材的腐蚀情况以及连接部位的松动情况等，并及时进行维修和处理，可以有效延长桥梁的使用寿命。
同时，对于桥面的清洁、防滑处理等日常维护工作也不能忽视，以保证行人的安全和舒适。
钢箱梁结构在城市人行天桥中的应用
工程技术推广
混凝土 ，全部桥墩 内填充均采用 Ｃ ３ ０ 微膨胀混凝土。 （ ３ ） 钢 筋 ： 采 用 ＨＰ Ｂ ３ ０ ０ 、ＨＲ Ｂ ４ ０ ０钢 筋 ， 钢 筋 应符 合 （ （ 钢筋混 凝土用 钢 第 一部分 ：热 轧光 圆钢筋》 （ Ｇ Ｂ１ ４ ９ ９ ． １ － ２ ０ ０ ８ ）和 （ （ 钢筋混凝土用钢 第 二部分 ：热
主 桥 桥 墩 为 钢 管 混 凝 土 结 构 ，直 径 ０ ． ８ ｍ， 其 内 填
充 Ｃ ３ ０微 膨胀 混 凝 土 ，基 础 为 钻孔 灌 注桩 ，直 径 １ ． ２ ｍ；
５ ． 设计 基准 期 ：１ ０ ０ 年
梯道平台桥墩为钢管混凝土结构 ，直径 ０ ． ５ ｍ，其 内填充 Ｃ ３ ０ 微膨胀混凝土，基础采用钻孔灌注桩 ，直径 １ ． ２ ｍ；
轧 带 肋钢 筋 （ Ｇ Ｂ１ ４ ９ ９ ． ２ － ２ ０ ０ ７ ）的规 定 ，均 要 满 足 《 钢 筋混凝土结构施工与 质量验收规范 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ２ ０ ４ — ２ ０ １ １ ）
中对钢 筋的 要求 。
（ ２ ）桩基钢筋笼接头位置应满足规范要求。钢筋笼 安放 时 应采 取 有效 的 定位 和 下放 措 施 ，确保 钢 筋笼 准 确定 位和防止对孔壁的影响。钢筋笼就位后应进行可靠固定 ， 避免 在灌 注混 凝土 时 钢筋 笼上浮 。 （ ３ ）钻孔达 到设计高程后 ，应检查孔深和孔径 ，符 合规 范 要求 方 可 进行 清 孔 。清孔 时 必须 保 持孔 内水头 ，防 止坍孔 ，不得用加深钻孔深度的方式代替清孔 。孔底沉淀 厚 度如 不 能达 到 规定 值 要求 则 应进 行 二次 清孔 。经检 查 孔 内泥浆 指标 和 孔 底沉 淀 厚 度达 到设 计 和规 范要 求 后 ，方 可
人行天桥钢箱梁施工技术浅析
钢箱梁涂装要求如下：喷砂除锈（外表面），指标为 Sa2.5 级粗糙度 Rz40~80μm；环氧富锌底漆（外表面，2 道），指标为 60μm（车间）；环氧云铁中间漆（外表面，2 道），指标为 80μm （车间）；脂肪族聚胺脂面漆（外表面 12 道），指标为 50μm（车 间）；喷砂除锈（内表面），指标为 Sa2.5 级粗糙度 Rz40~80μm； 环氧富锌底漆（内表面，2 道），指标为 60μm（车间）。
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2.3 板单元及零部件组装、防腐涂装
在梁端组装之前应该对零部件和板单元进行检验，合格 后才能组装，并且在组装的时候应该对板单元和零部件进行 编号，清楚明了的记录各零件的位置。不同部件应该使用不 同的装配胎具和平台进行组装，在对各零部件进行点焊的时 候应该使用专用的焊条或者焊丝，应该将定位焊缝的长度控 制在 40mm～60mm 之间，间距应该控制在 400mm～600mm，设 计焊缝的高度应该是定位焊缝高度的两倍，各组件的允许偏 差如下：对接高低差（板厚≥25），允许偏差为 1.0mm；对接高低 差（板 厚 ＜25），允 许 偏 差 为 0.5mm；组 装 间 隙 ，允 许 偏 差 为 0.5mm；纵横梁高度，允许偏差为+1.5mm；板梁高度（h≤2m），允 许偏差为+2.0mm；板梁高度（h＞2m），允许偏差为+4.0mm；盖 板倾斜，允许偏差为 0.5mm。
钢箱梁采用工厂分节段制造，工地现场焊接顶、底板横缝 和加劲肋嵌补段以及梯道与主梁接缝。为方便运输，主梁箱 体 纵 向 分 三 个 节 段 ，现 场 吊 装 前 ，将 纵 向 三 节 段 组 装 成 整 节段。
2 钢箱梁节段划分及加工 2.1 钢箱梁节段划分
钢箱梁节段划分考虑的因素如下：交通组织中的半副通 车半幅封闭施工；现场施工条件（如：起吊设备作业半径及车 辆停放区的需要）；设备的起吊最大能力、运输车辆的最大运 输能力。
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浅谈钢箱梁人行桥设计
发表时间：2018-05-23T09:57:39.307Z 来源：《基层建设》2018年第6期作者：韩洁[导读] 摘要：主要介绍钢箱梁人行桥设计及结构选型。
深圳高速工程顾问有限公司广东深圳 518000 摘要：主要介绍钢箱梁人行桥设计及结构选型。
从平面、立面、断面设计几个方面，通过有限元模拟计算从计算模型、荷载、钢主梁、上部结构基频、上部结构抗倾覆稳定性、局部计算等方面分析阐述钢箱梁人行桥的设计要点，控制因素。
为类似桥梁工程设计提出合理化建议。
关键词：钢箱梁人行桥；初步设计及结构选型；有限元计算；设计要点；控制因素引言
随着城市建设的不断发展，市政交通网络的覆盖，越来越多的人行天桥、立交桥出现在了城市交通密集的地区，不仅解决了行人过街的安全问题，同时加强了建筑物之间的联系。
钢桥具有跨越能力大、自重小、强度高、可加工性能好且施工快捷等优点，这使得大中城市里人行桥设计多选用钢结构。
而城市建筑密集、现场条件复杂、景观要求高等因素使得人行桥设计细节考虑尤为重要。
本文将以一个实际钢箱梁人行桥工程为背景，辅以空间有限元结构分析软件MIDAS CIVIL进行计算。
对其设计过程中的心得来进行阐述，为类似工程设计提供借鉴。
1.桥梁概况及设计标准 1.1设计条件
项目地处城市核心区，人行桥从北侧高层建筑附近跨越城市二级河道连接两岸绿地。
工程规模：桥长不超过35m，桥宽不超过5m，河道蓝线宽度22m，泄洪驳坎宽约12m，批复要求：构筑物不得侵入驳坎范围，桥台不得进入蓝线范围。
桥梁净空：2.5m；河道水位（m）：4，5m；
1.2设计标准
设计荷载：4.5kPa；
设计安全等级：二级；
环境类别：Ⅱ类
抗震设防烈度： 6度 2.初步设计及结构选型
本桥定位为园区景观桥梁，方案设计中需遵循的以下几个原则：符合科韵路整体规划要求。
服从桥梁总体造型的要求。
坚持以人为本，人与自然合谐的原则。
构造创新独特、结构新颖。
桥梁设计同周边环境统一建筑力求少破坏自然地形。
2.1平面设计
基于上述设计条件，结合两岸环境及景观要求，桥梁平面设计位于半径为46.9米圆曲线上，桥梁全长34.0米，受河道蓝线及驳坎限制，跨径布置分两跨布置，跨径为9.0+25=34米，桥墩置于左侧驳坎边缘。
2.2立面设计
人行桥梁需考虑净空要求，需设置纵坡，纵坡值在满足净空及经济安全的前提下，本桥设置双侧8%纵坡，并在坡顶处设置R=100米圆弧曲线过渡；桥梁大跨处设置通航孔，高度2.5米，宽度4米。
2.3断面设计
钢箱梁断面设计是本桥结构设计的控制性因素，包括梁宽、梁高、桥面横向布置、悬臂造型等诸多因素。
考虑由于通行量大不，桥梁全宽定为3.0米；桥面布置为0.25米+2.5米+0.25米=3米；
3.有限元模拟计算
3.1计算模型
本方案主桥静力计算将结构离散成空间杆系模型，采用空间有限元结构分析软件MIDAS CIVIL进行计算。
纵桥向设置一个固定支座，其余均为活动支座，模型中支座位置与施工图一致，有限元模型中采用节点弹性连接（刚性）与一般支承实现。
模型中单位没有特殊说明处，应力均以MPa为单位。
3.2荷载取值
自重：钢结构容重按78.5kN/m3计；钢砂容重按45kN/m3计；铺地按1.2kN/m计；栏杆按1.6kN/m计；横隔板按0.95kN/m计。
基础变位：各墩不均匀沉降均按0.5cm考虑。
人群荷载：W=4.5kPa；
温度荷载：整体升降温按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条第2款计算，查附录B全国气温分区图，杭州属于温热地区，按合拢温度为10℃~20℃，取最不利合拢温度值控制，结构整体升降温均按30℃计算。
竖向梯度温度最大温差按15℃考虑。
风荷载：设计基本风压按《公路桥涵设计通用规范》取0.45KPa。
3.3钢主梁
钢主梁的应力采用容许应力法进行验算：在作用标准组合下，考虑有效宽度后的钢主梁的最大容许拉压应力控制在±150MPa范围。
主跨钢梁在活载作用下为-20.1mm，2.5 mm。
规范规定，活荷载作用下纵梁的容许位移为跨径的1/600，即25000/600=41.7mm，计算挠度为22.6mm，刚度满足规范要求。
3.4上部结构基频验算
根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》CJJ 69-95，人行桥的竖向基频不得低于3Hz，有限元计算结果一阶竖向基频为3.92Hz，满足规范要求。
3.5局部计算
本桥中支点为单支座，支点反力最大，
①局部承压应力计算，
支座反力RV=651KN；底板厚度tf=20mm。
根据《现代钢桥》局部承压应力计算如下：
σb=Rv/（As+Beb tD）=651x1000/（20x150x2+440x20）=44.0Mpa<[σb]=300 Mpa
②竖向应力计算
根据《现代钢桥》：支座反力作用下，横隔板和加劲肋中竖向应力的实际大小和分布非常复杂，为了简化计算，支承垫板处的最大有效断面平均压应力按下式计算：
σ=2Rv/（As+Bev tD）=2x651x1000/（20x150x2+440x20）=88.0Mpa<[σc]=150 Mpa
3.6上部结构计算结论
（1）最大容许拉压应力79.7<150MPa强度满足规范要求；
（2）计算挠度为22.6mm<1/600=42mm，刚度满足规范要求；
（3）竖向基频3.92Hz>3Hz，满足要求；
（4）人行桥的结构基频为4.3Hz，满足规范要求；
（5）局部应力满足要求。
4.结语
由以上分析可知：
1）跨径确定前提下，钢人行桥结构安全控制性因素：基频、局部应力、挠度；
2）设计有纵坡时注意防滑设计；
3）设计时结构上既要保证安全可靠，也要考虑经济性和施工方便；
4）桥梁的前期阶段设计是非常重要的，需要充分利用地质勘查、城市平面规划、地下管线布置以及人流车流量调查等资料和设计各方的广泛交流，以避免多次的返工和修改；
参考文献：
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