10月18日的武漢，“橋星”璀璨。橋梁隧道與結(jié)構(gòu)工程創(chuàng)新發(fā)展高端論壇在漢舉行，陳政清、丁烈云、鄭健龍、李建成、鈕新強(qiáng)、馮夏庭、秦順全等14位兩院院士，高宗余、徐恭義、易倫雄、張敏4位全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師，以及全國(guó)高校教授及橋梁設(shè)計(jì)施工企業(yè)等400多位橋隧領(lǐng)域?qū)＜揖凼孜錆h，聚焦、展望橋隧前沿技術(shù)創(chuàng)新，掀起一場(chǎng)橋隧技術(shù)“頭腦風(fēng)暴”。
共謀新發(fā)展，圓夢(mèng)中國(guó)橋。主辦該論壇的中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，今年迎來(lái)創(chuàng)立70周年。該院黨委書(shū)記劉自明說(shuō)，論壇圍繞交通強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，聚焦行業(yè)熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，探討了交通建設(shè)新理念、新技術(shù)、新材料的發(fā)展方向。
大橋“渦振”可防可治
“渦振不可怕，可防可治。”針對(duì)今年來(lái)頻頻出現(xiàn)的懸索橋渦振，中國(guó)工程院院士、湖南大學(xué)風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心主任陳政清以“懸索橋加勁梁的多階渦振與防治”為題，為渦振現(xiàn)象開(kāi)“藥方”。
4月，武漢鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋橋體發(fā)“飄”，廣東虎門大橋懸索橋頻頻“晃動(dòng)”，懸索橋的這種波浪形晃動(dòng)被稱為渦振。陳政清介紹，全球自上世紀(jì)90年代起，受風(fēng)和橋梁自身結(jié)構(gòu)影響，多個(gè)大跨度鋼箱梁橋和懸浮橋發(fā)生過(guò)渦振。
如何讓橋“淡定”下來(lái)？陳政清介紹，主要有兩種辦法法：加大阻尼比，改良橋梁氣動(dòng)形狀。可借助增加阻尼器，增大橋梁阻尼比，如電渦流阻尼器，能將震動(dòng)轉(zhuǎn)為電力消耗掉，變相增大阻尼比。用桁架橋結(jié)構(gòu)，抗渦振能力更強(qiáng)，對(duì)已成型的橋梁，可通過(guò)氣動(dòng)外形改良，包括橋位風(fēng)環(huán)境數(shù)值模擬、大橋動(dòng)力特性識(shí)別、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí)及渦振大數(shù)據(jù)分析、大比例節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)及阻尼減振措施等。
在陳政清看來(lái)，通常情況渦振不會(huì)影響現(xiàn)有橋梁安全，可不封橋，車輛限速通行即可。
賦能機(jī)器智能建橋
建造翻山越嶺、越江跨海的大橋如何提高效率和安全性？
中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)教授丁烈云提出“賦能融合基建，發(fā)展新興業(yè)態(tài)”，對(duì)傳統(tǒng)建橋產(chǎn)業(yè)進(jìn)行智能化升級(jí)。
丁烈云認(rèn)為，智能建造大有可為。如建橋中大量使用的架橋機(jī)、旋挖機(jī)、塔吊機(jī)等，現(xiàn)在由人操控，運(yùn)用新技術(shù)能賦予機(jī)器“智慧”，直接由智能系統(tǒng)控制，可實(shí)現(xiàn)橋梁建造的無(wú)人化操作。
丁烈云提到，中鐵大橋院、中鐵大橋局、中交二航局等湖北建橋軍團(tuán)的不少探索收到成效，如在參建港珠澳跨海大橋時(shí)，運(yùn)用多項(xiàng)新技術(shù)、新工藝和新材料，榮獲國(guó)際橋梁大會(huì)（IBC）超級(jí)工程獎(jiǎng)。截至2020年，中國(guó)有26座橋梁獲IBC大獎(jiǎng)，其中有13座大橋?yàn)楹苯蜍妶F(tuán)設(shè)計(jì)或建造，占據(jù)半壁江山。
迎接大跨度的新挑戰(zhàn)
中國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師、中鐵大橋院總工程師高宗余認(rèn)為，在跨度、設(shè)計(jì)速度、承載能力等主要技術(shù)指標(biāo)上，中國(guó)橋梁設(shè)計(jì)建造水平均達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。
未來(lái)大橋啥模樣？
高宗余認(rèn)為，目前橋式方案開(kāi)始流行“復(fù)合”“多功能”。多功能合建橋梁，一座大橋集中公、鐵及市政道路、城市軌道交通于一體，省錢、少占地。目前，長(zhǎng)江上公鐵共用大橋有12座，其中湖北境內(nèi)6座，分別為枝城長(zhǎng)江大橋、荊州長(zhǎng)江大橋、武漢長(zhǎng)江大橋、武漢天興洲長(zhǎng)江大橋，黃岡長(zhǎng)江大橋和九江長(zhǎng)江大橋。同時(shí)，融合斜拉橋剛度大、懸索橋跨越能力強(qiáng)的斜拉-懸索協(xié)作體系橋，在大跨度橋梁中開(kāi)始應(yīng)用，比如土耳其的博斯普魯斯三橋，我國(guó)的西堠門公鐵大橋等，靠近主塔的兩側(cè)為斜拉，兩主塔中間部分為懸索。
放眼未來(lái)，高宗余以瓊州海峽、渤海灣、臺(tái)灣海峽等為例，認(rèn)為應(yīng)該研究未來(lái)大跨度高鐵橋梁工程帶來(lái)的新挑戰(zhàn)——
高原山區(qū)大海，風(fēng)大浪高流急，強(qiáng)風(fēng)強(qiáng)震，高陡邊坡，高溫高濕、強(qiáng)紫外線，環(huán)境復(fù)雜，設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)及工程裝備挑戰(zhàn)前所未有。
如何設(shè)計(jì)建造運(yùn)營(yíng)安全的大跨度橋梁?
高宗余認(rèn)為，要認(rèn)真探索復(fù)雜環(huán)境下的適用橋式、新型結(jié)構(gòu)和大跨度橋型方案，研發(fā)深水、復(fù)雜地貌地質(zhì)條件的先進(jìn)勘察裝備，超大跨、超深水的先進(jìn)施工裝備，并研發(fā)更新型的鋼材、混凝土、纖維復(fù)合材料等建橋材料，同時(shí)建立強(qiáng)有力的監(jiān)測(cè)、預(yù)警系統(tǒng)予以保障，包括建大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)的橋梁工程互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，打造橋梁全壽命期健康管理維護(hù)體系。
?。ㄈ接浾?戴輝 通訊員 鄧達(dá) 吳茜）
