從上世紀 70 年代開始，FRP 就開始在橋梁工程中嘗試應用。英國、美國和以色列先應用這種新型材料作為建筑結構和橋梁結構中的主要構件。70 年代后期，我國也開始對GFRP 橋梁進行研究。當時大多采用的是FRP。1982 年，北京密云建成了跨徑20.7 米、寬9.2 米的GFRP 簡支蜂窩箱梁公路橋，為上座FRP 車行橋，證明了FRP 作為承重構件的可行性。1986 年，重慶建成一座FRP 斜拉人行橋，推動了FRP 用于大跨度橋梁的應用。
    近年來，隨著FRP 在結構工程中被逐漸接受，FRP 在橋梁結構中的應用迅速發展，各地有各種結構形式的FRP 橋梁相繼建成，目前已經超過100 座，例如：1992 年在英國蘇格蘭建成的Aberfeldy 人行橋為全FRP 斜拉橋；2001 年在西班牙建成的 Lleida 橋為拱橋；2001 年在英國建成的Halgavor 橋為懸索橋；美國的Clear Crack 橋為FRP 型材梁橋；2004 年西班牙建成的Asturias 橋為FRP 箱梁混凝土組合梁橋，在這些應用中FRP橋施工速度快、重量輕、耐腐蝕性好、易于維護等優點得到了很好地體現。因此，在北京某跨路的人行天橋中擬采用FRP 結構，進行工程的試點。
    雖然 FRP 材料強度較高，設計中強度容易滿足，而FRP 的彈性模量相對較小，尤其是GFRP，在跨度較大的人行橋中主要為橋梁跨中變形控制。此外，人行天橋需要滿足行人舒適度的要求，主要為對豎向振動頻率的控制。本文根據設計要求，對箱梁方案和吊橋方案進行結構設計，通過有限元分析對結構變形和自振頻率進行分析計算，并依此對結構方案進行優化。
    1、設計條件
    此工程為過街人行天橋，位于北京市某郊區中心地帶，周圍為現代化商業中心。跨越雙向六車道和綠化帶，以及兩側非機動車道，全橋總長46.45m，根據使用要求，不能設柱，在機動車道與非機動車道隔離帶處可以設柱，因此此橋共3 跨，中跨較大，為28m，兩邊跨為8.2m 和8.25m。由于此橋位于商業集中地區，甲方要求此橋具有較好的外觀，能起到一定的景觀效果，形成當地的標志性景觀。同時希望經濟、可靠，在施工階段對主路的交通影響小。
    結構設計條件根據《城市人行天橋與人行地道技術規范》(CJJ69-95)中規定確定，取人群荷載按5kN/m2；結構的變形控制為人群荷載作用下的跨中大豎向撓度不超過L/600 ( L 為計算跨徑)；同時為保證通行的舒適性，要求上部結構豎向自振頻率不小于3Hz。
    方案1：連續梁橋
    在概念設計階段，提出了兩個設計方案，分別采用 FRP 進行結構設計。
    1.1 設計方案
    方案 1 為連續梁橋，橋墩采用混凝土材料，橋面體系采用GFRP。下部為主梁，表面為光滑曲線；上部為金屬質感圍護和裝飾結構，從一側開放通透過渡到另一側虛實結合；墩柱采用V 字型，體現現代感。建成的效果圖橋梁風格獨具匠心，橋面裝飾旨在營造動感的時空隧道。
    主梁采用GFRP-混凝土組合箱形梁，橫縱截面如圖6 所示。橋面寬4m，中間3 個腹板高900mm，外側兩腹板高300mm。箱形截面采用12mm 厚拉擠GFRP 板拼裝，通過拉擠角件粘接。上翼緣和腹板采用一層拉擠板，下翼緣由兩層拉擠板粘貼。箱梁下表面粘貼1 層0.167mm 厚CFRP。沿跨度方向每4m間距設置橫向加勁肋防止GFRP 板局部失穩，橫向加勁肋采用和腹板相同材料。為了增加截面剛度，在GFRP 箱形梁上鋪設80mm 厚C30 輕骨料混凝土。混凝土和箱形梁之間的剪力通過圖6 中所示的剪力連接件傳遞，剪力連接件采用拉擠工型GFRP?；炷翆又邪礃嬙炫洇?-300 鋼筋。由圖6 可以看到，為獲得足夠的剛度，橋面體系截面高度較大。