鋼結構以其在造型美觀、安全性高的優勢越來越多的被應用到橋梁與房屋建造上，尤其是在條件有限、跨度大的情況下，只能考慮鋼結構。鋼結構的特點是重量輕，強度高，并且具備其抗壓以及抗拉等相關優點，相對于鋼筋混凝土結構而言，其外觀更為直觀，強度等級更高。
在以往的人行天橋中，常常使用的材料是鋼筋混凝土，鋼結構的應用相對較少。本文將從設計要點與應用優勢來說明鋼結構在人行天橋的應用。
一、設計要點
1.結構設計
對于鋼結構的人行天橋，通常采用應用廣泛的簡支梁、連續梁結構，中間承載式桁架，而對于受力的桿件一般在鑄鐵材料的Q345三角鋼，而橋面板則采用預制板，整個橋面采用花崗石等輕型材質進行鋪層。
對于人行天橋結構通常采用行業內公認的Midas軟件進行模擬計算，進行模型簡化，分節計算，節與節之間采用焊接剛性連接，對于受力桿件，采用beam單元進行模擬，而梁端約束釋放，一些次要的桿件則采用桁架單元。通過加上自重，對人行天橋鋼結構進行分析，加上載荷。通常載荷為動載荷，將行走在人群上的載荷進行均布加載，這和橋梁的長度有關系。再加上自重，則為該橋梁的設計載荷。通過Midas軟件計算后，和標準進行對比，查看桿件位移及結構穩定性是否滿足要求，另外還要查看天橋的垂直方向的自振頻率，看是否達到標準。
當進行完上述結構結算后，下一步則是對鋼結構的節點焊接強度進行計算，包括主桁豎桿，主絎斜桿，橫聯斜桿，橫聯豎桿。對其軸向力，截面應力按照規范進行求解，得出其各邊的焊縫長度。
此外還要進行鋼結構的螺栓連接強度計算，計算其在剪應力與壓應力情況下的容許載荷。最優化得出所需的螺栓數以及螺栓分布情況。
2.振動設計
鋼結構人性天橋的振動源主要來自兩方面，一個是行走的行人對天橋的振動；另外是過往車輛對天橋的振動。通過對人行天橋的振動原因進行動力學分析，來校核其是否滿足振動設計的要求。
首先第一個難點是如何處理行人所施加的動載荷，因為行人的重心隨著行走移動，這樣，行人對天橋就施加了一個周期性的雙向載荷。當橋上行人很多時，動載荷勢必會隨之增大，因此通過動力學分析來計算人施加的載荷對天橋的振動響應的大小。
而對于地面行駛的車輛，需要通過安裝傳感器，通過測量的數據來計算地面車輛對天橋的雙向振動的響應。
在綜合人和車輛對于橋梁的振動數據后，計算模擬橋梁的自振頻率和max位移，來檢測橋梁是否能夠滿足設計要求與應用，是否會引起共振和滿足行人行走的要求。通過采用模態分析，查看其第一振型頻率是否符合規范。
3.防腐要求
對于鋼結構來說，暴露在空氣中容易氧化生銹。因此需要進行防腐處理，可以進行外包石材或者其他防腐材料，使鋼結構處于封閉和干燥的環境中。另外若有暴露外面的位置，可以取刷漆，鍍鋅等防腐措施，在采取這類措施之前，需要進行除銹前處理，工藝要求須達到要求，目前應用較廣泛的有噴鋅，噴鋁等防護措施，這可以使整個鋼結構達到20年左右的防腐壽命。
綜上，對于人性天橋的鋼結構進行結構設計，需要進行整體結構強度計算，焊接強度計算；另外很關鍵的是對人行天橋進行動力設計分析。
二、應用優勢
2.1優越的加工與力學性能
鋼結構相比混凝土結構，鋼具有更強的強度，因此使用于大跨度，高載荷的建筑。而鋼結構的塑性性能更好，善于吸收各種外加靜載荷，而不會突然增大變形。而且鋼材因其韌性在動力設計中具有得天獨厚的優勢。
2.2 施工周期短、工業化程度高
由于鋼結構的廣泛應用，市場上可以快速買到各種所需要的型材，而且鋼結構生產廠家專業化程度高，加工精度和質量控制都達到了很高的水平。由于鋼結構重量較輕，方便運輸。其簡易的安裝形式適合采用機械化安裝，能夠減少施工周期。而且鋼結構采用的是螺栓連接或者焊接，易于拆卸安裝，并可不斷重復利用，相比混凝土其他結構有不可比擬的好處。
2.3 設計簡單，計算可行性強
因為鋼鐵原材料的生產較好的控制了生產質量，使得鋼結構的材料性能接近均勻，因此對于模擬計算結果和實際的情況差別不大。在設計中可以廣泛采用經驗公式或者模擬軟件，
結算結果更加可信。
2.4 經濟優勢
對于大跨度和重載荷天橋，采用鋼結構可以節約2/5自重。由于自重減輕，節省了施工安裝和材料費用，減少基礎造價。而且鋼結構采用的材料用量也小于混凝土的用量。這就大大節約了成本。
2.5 易于回收
由于社會發展周期加快，建筑與結構的更新速度大大增加。因為鋼結構大多數采用螺栓結構，易于拆卸，而且對于環境的危害小。可以進行回收，重復為企業和社會創造經濟與環保效益。
3、結語
隨著城市的快速發展和城市人口的急劇膨脹，為了保護行人過街安全和公共交通的需要，人行天橋在城市建設中被廣泛應用。而鋼結構以其安全性能，設計可靠，施工周期短，經濟性強和環保等特點受到越來越多城市建設者的青睞，極好的滿足了城市建設者的需要。隨著鋼材材料品種的完善，行業標準化，這些都將會為鋼結構的進一步發展提供廣闊的空間。
