从上世纪 70 年代开始，FRP 就开始在桥梁工程中尝试应用。英国、美国和以色列先应用这种新型材料作为建筑结构和桥梁结构中的主要构件。70 年代后期，我国也开始对GFRP 桥梁进行研究。当时大多采用的是FRP。1982 年，北京密云建成了跨径20.7 米、宽9.2 米的GFRP 简支蜂窝箱梁公路桥，为上座FRP 车行桥，证明了FRP 作为承重构件的可行性。1986 年，重庆建成一座FRP 斜拉人行桥，推动了FRP 用于大跨度桥梁的应用。
    近年来，随着FRP 在结构工程中被逐渐接受，FRP 在桥梁结构中的应用迅速发展，各地有各种结构形式的FRP 桥梁相继建成，目前已经超过100 座，例如：1992 年在英国苏格兰建成的Aberfeldy 人行桥为全FRP 斜拉桥；2001 年在西班牙建成的 Lleida 桥为拱桥；2001 年在英国建成的Halgavor 桥为悬索桥；美国的Clear Crack 桥为FRP 型材梁桥；2004 年西班牙建成的Asturias 桥为FRP 箱梁混凝土组合梁桥，在这些应用中FRP桥施工速度快、重量轻、耐腐蚀性好、易于维护等优点得到了很好地体现。因此，在北京某跨路的人行天桥中拟采用FRP 结构，进行工程的试点。
    虽然 FRP 材料强度较高，设计中强度容易满足，而FRP 的弹性模量相对较小，尤其是GFRP，在跨度较大的人行桥中主要为桥梁跨中变形控制。此外，人行天桥需要满足行人舒适度的要求，主要为对竖向振动频率的控制。本文根据设计要求，对箱梁方案和吊桥方案进行结构设计，通过有限元分析对结构变形和自振频率进行分析计算，并依此对结构方案进行优化。
    1、设计条件
    此工程为过街人行天桥，位于北京市某郊区中心地带，周围为现代化商业中心。跨越双向六车道和绿化带，以及两侧非机动车道，全桥总长46.45m，根据使用要求，不能设柱，在机动车道与非机动车道隔离带处可以设柱，因此此桥共3 跨，中跨较大，为28m，两边跨为8.2m 和8.25m。由于此桥位于商业集中地区，甲方要求此桥具有较好的外观，能起到一定的景观效果，形成当地的标志性景观。同时希望经济、可靠，在施工阶段对主路的交通影响小。
    结构设计条件根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95)中规定确定，取人群荷载按5kN/m2；结构的变形控制为人群荷载作用下的跨中大竖向挠度不超过L/600 ( L 为计算跨径)；同时为保证通行的舒适性，要求上部结构竖向自振频率不小于3Hz。
    方案1：连续梁桥
    在概念设计阶段，提出了两个设计方案，分别采用 FRP 进行结构设计。
    1.1 设计方案
    方案 1 为连续梁桥，桥墩采用混凝土材料，桥面体系采用GFRP。下部为主梁，表面为光滑曲线；上部为金属质感围护和装饰结构，从一侧开放通透过渡到另一侧虚实结合；墩柱采用V 字型，体现现代感。建成的效果图桥梁风格独具匠心，桥面装饰旨在营造动感的时空隧道。
    主梁采用GFRP-混凝土组合箱形梁，横纵截面如图6 所示。桥面宽4m，中间3 个腹板高900mm，外侧两腹板高300mm。箱形截面采用12mm 厚拉挤GFRP 板拼装，通过拉挤角件粘接。上翼缘和腹板采用一层拉挤板，下翼缘由两层拉挤板粘贴。箱梁下表面粘贴1 层0.167mm 厚CFRP。沿跨度方向每4m间距设置横向加劲肋防止GFRP 板局部失稳，横向加劲肋采用和腹板相同材料。为了增加截面刚度，在GFRP 箱形梁上铺设80mm 厚C30 轻骨料混凝土。混凝土和箱形梁之间的剪力通过图6 中所示的剪力连接件传递，剪力连接件采用拉挤工型GFRP。混凝土层中按构造配φ8-300 钢筋。由图6 可以看到，为获得足够的刚度，桥面体系截面高度较大。