山區(qū)橋梁作為交通干線工程的重要結(jié)構(gòu)及薄弱環(huán)節(jié),在災(zāi)害多發(fā)區(qū)長期遭受崩塌(滾石)、滑坡、泥石流等山地災(zāi)害威脅,嚴(yán)重影響線路建設(shè)和運營安全。建設(shè)中的川藏鐵路全線橋隧比高達90%以上,建設(shè)和運營期間橋梁山地災(zāi)害風(fēng)險等級極高。因此,揭示泥石流、滾石等山地災(zāi)害與橋梁動力相互作用機制,構(gòu)建山地災(zāi)害沖擊力計算方法、定量評價橋梁易損性與災(zāi)害風(fēng)險,研發(fā)橋墩抗沖擊防護新技術(shù)已成為國家重大工程減災(zāi)防災(zāi)的迫切需求。
近年來,中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所研究員何思明團隊針對山區(qū)橋梁山地災(zāi)害減災(zāi)防災(zāi)重大科學(xué)難題,綜合采用大比例尺模型試驗、理論分析、計算模擬與應(yīng)用示范相結(jié)合的手段開展系統(tǒng)研究,在泥石流-橋墩動力相互作用模型試驗與計算模擬、泥石流對橋墩基礎(chǔ)沖刷模擬與定量預(yù)測、基于泥石流顆粒分布的沖擊計算方法及考慮泥石流隨機沖擊作用的橋墩物理易損性定量評價等方面取得突破。在此基礎(chǔ)上,基于耗能減震原理研發(fā)了橋墩抗沖擊復(fù)合防護結(jié)構(gòu)技術(shù),并已在都(江堰)—汶(川)公路、映(秀)—臥(龍)公路、成(都)—蘭(州)鐵路、陜西省安(康)—平(利)高速等重大工程中示范應(yīng)用。上述研究成果可推廣應(yīng)用于橋梁山地災(zāi)害防治,具有較強的科學(xué)性和實用性。