紧凑空间城市人行连廊设计

郭宏伟

[悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司，江苏 苏州 215000]

0 引言

随着城市空间日益紧张，人行连廊可在很大程度上缓解城市地面空间不足引起的一系列交通矛盾，把传统的二维平面交通模式转换为三维立体式交通[1]，灵活串联了周边区域断点，是实现城市立体化发展不可或缺的一部分。

苏州狮山会议中心苏州高新区狮山公园东北侧，邻接金山路、长江路。东西向发展主轴将狮山转换为城市核心的中央公园。目前，高新区将致力于把该区域打造成具有独特魅力的山水生态之园、具有时尚气质的宜居创业和谐之区、具有活力创新元素的集聚之城，建设成为苏州创新高地、苏州商业商务中心、苏州城市生态绿肺。

项目周边建筑造型现代大气，体现了高品质、大尺度的标志性公共建筑形象。但建筑之间的城市公共环境尚缺少人性化的空间尺度、便捷易达的步行连接与舒适愉悦的环境品质。根据会议中心运营情况，为了充分利用城市配套资源，提升会议中心使用品质，需打造以步行为脉络、以公共空间为骨架结合而成的特色活力街区。通过建设人行连廊串联周边区域节点，不仅保障了人们的出行安全，也进一步提高了空间资源的利用率。

1 工程概况

狮山会议中心人行连廊南起日航酒店（二层），北至狮山国际会议中心（二层）。步行桥主体位于长江路东侧绿化带内，总长度约350 m，桥面宽度有5.8 m、7.9 m、12.65 m、15.4 m，最高高度10.8 m（二层室内净高3.9 m），跨金山路及长江路处车辆通行净高大于4.5 m。

步行桥二层为封闭式，在南端及金山路和长江路交叉口局部放大设置观景平台，底层架空区结合绿化带设置线性绿化公园，人行连廊总体鸟瞰图如图1所示。

图1 狮山会议中心人行连廊鸟瞰图

2 连廊总体设计

2.1 技术标准

（1）桥梁性质：人行桥。

（2）设计使用年限：50 a。

（3）环境类别：Ⅰ-c 类。

（4）设计基准期：桥梁结构的设计基准期为100 a。

（5）设计安全等级：一级。

（6）荷载等级：人群荷载按照《城市桥梁设计规范》（2019 年版）[2]取用。

（7）抗震标准：地震基本烈度7 度，地震动加速度峰值为0.1g，抗震构造措施按8 度设防。

（8）桥下净空：车行道不小于4.5 m；人非通道不小于2.5 m。

2.2 总体方案

苏州狮山会议中心人行连廊主体结构工程分为三部分：

（1）跨长江路桁架：2.6 m+28.5 m+45.1 m+2.9 m=79.1 m。

（2）沿长江路桁架：4.8 m +7.5 m +6×19.2 m +14.4 m +19.2 m +9.6 m +4.8 m =175.5 m。

（3）跨金山路桁架：4.8 m+4.8 m+33.6 m+4.8 m=48 m。

人行连廊平面布置如图2 所示。

图2 人行连廊平面布置

人行连廊内完成面距地6 m 高，总长约350 m。通道内部净高3.8 m，宽4.5 m，如图3 所示。本项目共设5 部室外疏散楼梯，其中金山路南北两侧楼梯兼行人过街功能。靠长江路侧共设2 处观景平台，供行人驻足眺望。消防、空调等主系统从狮山会议中心引入。日航酒店改造后衔接部位，借用一处疏散楼梯。本连廊为长江路东侧空中人行连廊（部分横跨长江路）。狮山会议中心、日航酒店为已建建筑，与连廊主体之间进行改造连通。

图3 人行连廊内部断面

主体结构采用钢桁架形式，二层采用玻璃幕墙，钢桁架结构布置如图4 所示。会议中心侧桥墩位于地下结构顶板上，采用浅基础（地下结构加固处理）。日航酒店侧桁架结构位于轨道3 号线5 号口上方，立柱需结合轨道出入口改造同步实施，立柱与轨道站点立柱采用螺栓连接，靠近日航酒店侧立柱采用Y 字形桥墩，基础采用地梁作用在立柱上方，其余桥墩采用柱式墩，钻孔桩基础。全桥沿长江路共设置2个转角踏步，会议中心侧设置1 个踏步, 金山路两侧各设置1 个踏步。

图4 人行连廊桁架结构布置（单位：cm）

3 幕墙方案设计

3.1 竖明横隐玻璃幕墙

本人行连廊工程贯穿长江路及金山路并邻近学校，对玻璃的安全尤为重点，故选取6 彩釉+1.52pvb+6（Low-E）+12A+8 钢化夹胶中空玻璃，距地面1.2 m采用6 彩釉+1.52pvb+6（Low-E）+12A+6+1.52pvb+6钢化夹胶中空玻璃兼作防护栏板，满足建筑方案达到简洁要求。铝合金立杆截面为80 mm×150 mm，铝合金横杆截面为80 mm×90 mm，看面为80 mm，材质为6063-T6。

幕墙立杆与钢梁的连接钢件采用10 mm 厚、300 mm 宽连接钢板、劲板，120 mm×60 mm×5 mm厚热浸镀锌钢方管与H 型钢同时在钢构车间一并加工制作完成，减少现场动火工作，满足安全要求。幕墙完成效果如图5 所示。

图5 连廊幕墙效果图

3.2 铝板屋面

本连廓顶为人字形屋面，设计需满足节能及防雨雪水等功能要求。整体采用人字形120 mm×60 mm×5 mm 厚热浸镀锌钢方管加工成品后焊接于H 型主钢梁，下方L50 mm×5 mm 热浸镀锌角钢焊件于120 mm×60 mm 钢方管。铺设1.5 mm 厚瓦楞彩钢板，将上方热浸镀锌角钢焊于120 mm×60 mm 钢方管，80 mm 厚保温层岩棉A 级（双层40 mm 错缝铺设）于瓦楞彩钢板上，固定第二道防水镀锌钢板，最后安装3 mm 厚铝单板背30 mm 厚保温岩棉单面铝箔，打胶完成第一道防水。

排水沟采用2 mm 厚不锈钢板，为防止雨水管堵塞，天沟上方设不锈钢网筛，屋面完成效果如图6 所示。

图6 铝板屋面效果图

4 钢桁架结构受力分析

4.1 桁架结构应力计算

纵向计算采用空间有限元理论，利用Midas Civil 建立空间桁架模型，桁架主体结构计算参数如下：

（1）结构自重：主桥钢结构按照实际钢结构用量考虑。

（2）活载等级：人群荷载按照4.5 kN/m2。

（3）二期铺装荷载取4.25 kN/m2，幕墙荷载取1.5 kN/m2，顶部装修荷载为0.2 kN/m2，底部装修荷载取0.2 kN/m2，雪荷载取0.2 kN/m2。

（4）风荷载：按照《公路桥梁抗风设计规范》[3]，计算桁架纵横向风荷载。

（5）结构整体升降温：体系升温35℃，体系降温30℃。

考虑各种工况最不利组合情况，主体结构桁架基本组合应力如图7 所示。跨长江路桁架最大组合应力169.7 MPa，跨金山路桁架最大组合应力183.5 MPa，沿长江路桁架最大组合应力152.1 MPa。根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015），Q345 钢板容许应力为270 MPa，满足要求。

图7 主体结构桁架基本组合应力

4.2 桁架结构挠度计算

各节段桁架活载作用下，竖向位移如图8 所示。跨长江路桁架最大竖向位移8.5 mm，跨金山路桁架最大竖向位移5.2 mm，沿长江路桁架最大竖向位移5.89 mm，挠度变形小于1/500，结构刚度满足要求。

图8 主体结构桁架活载作用下竖向位移

4.3 桁架结构自振计算

结构自振特性计算采用子空间迭代法，考虑结构自重、二期铺装、幕墙、顶底部装修荷载的影响。由于本设计人行连廊桁架高度较高，竖向刚度大，横向刚度小，前几阶振型为水平横向及顺桥向振动。由于人行连廊激振来源主要为竖向行人荷载，故仅考虑竖向振型，计算的结构振型如图9 所示。从中可以看出，各节段桁架结构自振频率最小为3.43 Hz，满足《城市人行天桥与人行地道技术规范》[4]要求的3.0 Hz。

图9 主体结构桁架自振频率

5 结语

随着紧凑城市立体化的不断发展与完善，城市人行连廊已成为城市步行系统的重要组成部分。本文对苏州高新区狮山会议中心人行连廊总体设计方案、幕墙设计方案进行了论述，并对钢桁架结构受力进行了分析计算，得到以下主要结论：

（1）城市人行连廊可在很大程度上缓解紧凑城市地面空间不足的情况，不仅保障了人们的出行安全，还进一步提高了空间资源的利用率。

（2）主体钢桁架最大组合应力183.5 MPa，最大竖向挠度8.5 mm，自振频率最小为3.43 Hz，人行连廊钢桁架结构强度、挠度及自振频率满足规范的各项要求，确保了整体结构的合理、安全。