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、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位全國工程勘察設(shè)計大師，以及全國高校教授及橋梁設(shè)計施工企業(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，掀起一場橋隧技術(shù)“頭腦風(fēng)暴”。
共謀新發(fā)展，圓夢中國橋。主辦該論壇的中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)有限公司，今年迎來創(chuàng)立70周年。該院黨委書記劉自明說，論壇圍繞交通強國、科技強國戰(zhàn)略，聚焦行業(yè)熱點、難點問題，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。”針對今年來頻頻出現(xiàn)的懸索橋渦振，中國工程院院士、湖南大學(xué)風(fēng)工程試驗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“藥方”。
4月，武漢鸚鵡洲長江大橋橋體發(fā)“飄”，廣東虎門大橋懸索橋頻頻“晃動”，懸索橋的這種波浪形晃動被稱為渦振。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，多個大跨度鋼箱梁橋和懸浮橋發(fā)生過渦振。
如何讓橋“淡定”下來？陳政清介紹，主要有兩種辦法法：加大阻尼比，改良橋梁氣動形狀?？山柚黾幼枘崞鳎龃髽蛄鹤枘岜?，如電渦流阻尼器，能將震動轉(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，對已成型的橋梁，可通過氣動外形改良，包括橋位風(fēng)環(huán)境數(shù)值模擬、大橋動力特性識別、健康監(jiān)測系統(tǒng)升級及渦振大數(shù)據(jù)分析、大比例節(jié)段模型風(fēng)洞試驗及阻尼減振措施等。
在陳政清看來，通常情況渦振不會影響現(xiàn)有橋梁安全，可不封橋，車輛限速通行即可。
賦能機器智能建橋
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)”，對傳統(tǒng)建橋產(chǎn)業(yè)進(jìn)行智能化升級。
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、旋挖機、塔吊機等，現(xiàn)在由人操控，運用新技術(shù)能賦予機器“智慧”，直接由智能系統(tǒng)控制，可實現(xiàn)橋梁建造的無人化操作。
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，運用多項新技術(shù)、新工藝和新材料，榮獲國際橋梁大會（IBC）超級工程獎。截至2020年，中國有26座橋梁獲IBC大獎，其中有13座大橋為湖北建橋軍團(tuán)設(shè)計或建造，占據(jù)半壁江山。
迎接大跨度的新挑戰(zhàn)
中國工程勘察設(shè)計大師、中鐵大橋院總工程師高宗余認(rèn)為，在跨度、設(shè)計速度、承載能力等主要技術(shù)指標(biāo)上，中國橋梁設(shè)計建造水平均達(dá)國際領(lǐng)先水平。
未來大橋啥模樣？
高宗余認(rèn)為，目前橋式方案開始流行“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，分別為枝城長江大橋、荊州長江大橋、武漢長江大橋、武漢天興洲長江大橋，黃岡長江大橋和九江長江大橋。同時，融合斜拉橋剛度大、懸索橋跨越能力強的斜拉-懸索協(xié)作體系橋，在大跨度橋梁中開始應(yīng)用，比如土耳其的博斯普魯斯三橋，我國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，高宗余以瓊州海峽、渤海灣、臺灣海峽等為例，認(rèn)為應(yīng)該研究未來大跨度高鐵橋梁工程帶來的新挑戰(zhàn)——
高原山區(qū)大海，風(fēng)大浪高流急，強風(fēng)強震，高陡邊坡，高溫高濕、強紫外線，環(huán)境復(fù)雜，設(shè)計、施工、維護(hù)及工程裝備挑戰(zhàn)前所未有。
如何設(shè)計建造運營安全的大跨度橋梁?
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，同時建立強有力的監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)予以保障，包括建大數(shù)據(jù)、云平臺的橋梁工程互聯(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）
