作為橋梁及結(jié)構(gòu)工程專家，項(xiàng)海帆是我國風(fēng)工程學(xué)科的主要學(xué)術(shù)帶頭人。他長(zhǎng)期從事橋梁工程的教學(xué)與科研，研究方向?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)理論與工程控制、橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與振動(dòng)問題，近年來主要側(cè)重于大跨度橋梁抗風(fēng)、高聳結(jié)構(gòu)與高層建筑抗風(fēng)等方面的研究。在橋梁顫振與抖振分析、橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、橋梁風(fēng)致振動(dòng)與控制及大跨橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)等方面取得了許多研究成果，榮獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。
由于項(xiàng)海帆長(zhǎng)期以來在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域和人才培養(yǎng)方面所作出的杰出貢獻(xiàn)，2008年他獲得了國際橋協(xié)頒發(fā)的AntonTedesko大獎(jiǎng)，這是我國學(xué)者在國際上首次獲得這一殊榮。
“舟山連島大橋尤其是西堠門大橋，是中國從‘橋梁大國’走向‘橋梁強(qiáng)國’的一個(gè)重要砝碼，國外的橋梁專家也為之驚嘆動(dòng)容。”在風(fēng)工程館的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，看著西堠門大橋的大比例節(jié)段模型，頭發(fā)已是花白的項(xiàng)海帆院士，臉上的笑容如室外的春色一般喜人。項(xiàng)海帆當(dāng)時(shí)透露，今年5月中旬國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)將在上海舉辦當(dāng)代大橋?qū)W術(shù)研討會(huì)，眾多世界級(jí)橋梁專家的心愿是：要去看看舟山的西堠門大橋和金塘大橋。
身為中國工程院院士、國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)副主席、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院顧問院長(zhǎng)，項(xiàng)海帆無疑是目前中國橋梁界的泰斗。曾主持和參與了舟山連島大橋多項(xiàng)技術(shù)評(píng)審的他，說起連島大橋，言語中充滿了自豪和感慨。
有句話讓我記了近20年
說起舟山連島大橋即將通車，項(xiàng)海帆院士感慨地說：他與連島大橋“有緣分”。
“那是上世紀(jì)90年代初的時(shí)候，當(dāng)時(shí)舟山交通部門的領(lǐng)導(dǎo)專程到上海找到我，想邀請(qǐng)我去實(shí)地考察舟山建大橋的規(guī)劃設(shè)計(jì)。”項(xiàng)海帆說，于是他和另外一位教授一起帶隊(duì)，一行六人從十六鋪碼頭坐船到了舟山。經(jīng)過5天的考察，他在一張海圖上畫下了連島大橋東線、西線兩條路線圖。“現(xiàn)在的連島大橋就是按照當(dāng)時(shí)的西線方案建的。”項(xiàng)海帆說，當(dāng)時(shí)畫西線的時(shí)候，也考慮到了金塘島的開發(fā)等因素。
“舟山如果不跟大陸連接，舟山的發(fā)展是沒有希望的。”——這句話，讓項(xiàng)海帆至今記憶深刻。在項(xiàng)海帆考察期間，時(shí)任舟山市市長(zhǎng)的夏阿國也趕來陪同。“他是舟山子弟，給我講了舟山的很多故事，在講到大橋時(shí)就說了這句話。”項(xiàng)海帆說，這句話讓他記了近20年。雖然畫了規(guī)劃圖，但在當(dāng)時(shí)，舟山建大橋難度太大了，“沒想到如今舟山人的大橋夢(mèng)想真的一步步實(shí)現(xiàn)了”。
西堠門大橋挑戰(zhàn)最強(qiáng)
在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的門外，張貼著一張“主要橋梁科研項(xiàng)目及課題”表，上面是105座由同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院做過科研項(xiàng)目的橋梁名單，西堠門大橋排在第67個(gè)。“西堠門大橋是我們遇到的最大挑戰(zhàn)。”項(xiàng)海帆說，這個(gè)挑戰(zhàn)來自于風(fēng)。
由于舟山多臺(tái)風(fēng)，大橋又地處海上，周圍沒有遮擋，因此西堠門大橋營(yíng)運(yùn)階段顫振檢驗(yàn)風(fēng)速達(dá)每秒78.74米。加上西堠門大橋是鋼箱梁懸索橋世界第一跨，跨度非常大，為了方便通航又離海面很高，因此抗風(fēng)成了最嚴(yán)峻的問題。“這么高的顫振檢驗(yàn)風(fēng)速，我也是第一次碰到。”項(xiàng)海帆說，這是中國大陸抗風(fēng)等級(jí)最高的大橋了，此前顫振檢驗(yàn)風(fēng)速最高的是福建閩江大橋，每秒74米。如何破解這個(gè)難題？這讓他也感覺頗為棘手，因此一接到任務(wù)，他和技術(shù)攻關(guān)小組就開始了大量的試驗(yàn)。
17級(jí)狂風(fēng)大橋也“不怕”
“如果風(fēng)太大，橋的穩(wěn)定性不夠，就會(huì)發(fā)生顫振。”項(xiàng)海帆介紹說，為保證大橋的抗風(fēng)穩(wěn)定性，西堠門大橋采用了分體式雙箱斷面鋼箱梁，是以中央開槽技術(shù)解決大跨徑懸索橋顫振穩(wěn)定性問題的首次實(shí)踐，在顫振臨界風(fēng)速達(dá)到每秒88米以上的時(shí)候，依然能夠滿足抗風(fēng)穩(wěn)定性要求。這就意味著，17級(jí)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下西堠門大橋也能安然無恙。“特大跨徑懸索橋新型分體式鋼箱梁關(guān)鍵技術(shù)研究”成果獲得了2008年度中國公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。在今年2月舉行的鑒定會(huì)上，專家組認(rèn)為這一研究成果達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
世界上首次在大橋上采用活動(dòng)式風(fēng)障，臺(tái)風(fēng)期架梁可行性研究……西堠門大橋在抗風(fēng)技術(shù)上的成就，讓項(xiàng)海帆也頗為自豪。
“在抗風(fēng)研究上，西堠門大橋具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。”項(xiàng)海帆說，浙江、福建等地多島嶼，今后還會(huì)造更多的大橋，而舟山連島大橋起到了示范作用，為中國橋梁建造在國際上的競(jìng)爭(zhēng)力打響了品牌。
走向“橋梁強(qiáng)國”的重要砝碼
在項(xiàng)海帆院士的眼里，中國已經(jīng)是一個(gè)“橋梁大國”，但還不能稱之為“橋梁強(qiáng)國”。“中國橋梁建設(shè)起步晚，可發(fā)展速度快，短短的幾十年時(shí)間就取得了巨大成績(jī)。”項(xiàng)海帆說，但跟一些橋梁強(qiáng)國比仍有不小差距。橋梁建設(shè)是以技術(shù)創(chuàng)新論英雄的，我國橋梁領(lǐng)域自主創(chuàng)新的技術(shù)和專利還不多，還缺少世界級(jí)的品牌設(shè)計(jì)公司、施工企業(yè)。
數(shù)據(jù)顯示：在西堠門大橋、金塘大橋的建設(shè)過程中，開展了一系列新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的攻關(guān)研究。目前，已完成的18個(gè)科技項(xiàng)目，有1個(gè)項(xiàng)目達(dá)到國際領(lǐng)先水平，14個(gè)項(xiàng)目達(dá)到國際先進(jìn)水平，3個(gè)項(xiàng)目達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。“西堠門大橋乃至整個(gè)連島大橋的可貴之處，在于有很多原創(chuàng)的橋梁技術(shù)。”項(xiàng)海帆認(rèn)為，西堠門大橋完全有能力沖擊國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)評(píng)選的“杰出結(jié)構(gòu)大獎(jiǎng)”，連島大橋的建設(shè)，是中國走向“橋梁強(qiáng)國”的重要砝碼。
“什么時(shí)候，當(dāng)菲律賓、馬來西亞、印尼等國家要造跨海大橋時(shí)，我們的設(shè)計(jì)、施工單位能夠中標(biāo)，大橋造完后對(duì)方能蹺大拇指，我們就是‘橋梁強(qiáng)國’了。”項(xiàng)海帆動(dòng)情地說，舟山連島大橋的建設(shè)，正是為這一目標(biāo)打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
這將是美麗的海上長(zhǎng)虹
“橋梁對(duì)美學(xué)的要求非常高。”項(xiàng)海帆說。
在1999年最后一期英國 《橋梁設(shè)計(jì)與工程》雜志中，有一次20世紀(jì)國際最美橋梁的評(píng)選。讓項(xiàng)海帆遺憾的是，在入選的10座大橋中無一是中國的大橋，設(shè)計(jì)者也沒有一個(gè)是中國人。項(xiàng)海帆也曾根據(jù)他對(duì)橋梁美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的理解，給出過一份他心目中中國當(dāng)代美麗橋梁的十佳，其中包括江陰長(zhǎng)江大橋、香港青馬大橋等。
“橋梁是一種美的藝術(shù)。”項(xiàng)海帆說，欣賞橋梁有遠(yuǎn)看、中看和近觀，遠(yuǎn)看橋的形體和與環(huán)境的協(xié)調(diào)，中看橋的構(gòu)架、材料，近觀橋的細(xì)節(jié)，如鋼材、水泥表面是否有裂縫等。雖然西堠門大橋建成后他還沒有親眼看到過，但因?yàn)樽鲞^全模型試驗(yàn)，因此對(duì)這座橋已經(jīng)是非常熟悉了。“從美學(xué)角度出發(fā)，我相信這會(huì)是一座美麗的大橋。”項(xiàng)海帆憧憬地說，5座大橋組成的連島大橋，將是一組獨(dú)特而美麗的風(fēng)景。等有機(jī)會(huì)的時(shí)候，他一定要好好看看連島大橋。
連島大橋莫忘保養(yǎng)維護(hù)
“連島大橋的通車，對(duì)舟山的港口、水產(chǎn)、旅游等都具有重要意義。”項(xiàng)海帆說，依托大橋，舟山在旅游上還能做很多“文章”，老百姓也能更快地富起來。
“連島大橋在通車后，一定要重視保養(yǎng)維護(hù)。”項(xiàng)海帆說，國內(nèi)的橋梁“負(fù)擔(dān)”很重，大噸位的貨車來往通行，尤其是不少貨車還存在超載現(xiàn)象。如果不注意保養(yǎng)，大橋很容易“積勞成疾”，如某地一座1997年才建成的大橋，就因?yàn)槌?fù)荷運(yùn)行而出現(xiàn)了問題，當(dāng)?shù)刂荒芪型聊竟こ虒W(xué)院設(shè)計(jì)加固方案。因此舟山連島大橋一定要做好限制重車超載、定期檢查保養(yǎng)等工作，讓大橋保持“健康”。
