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专家为涡振现象开“药方”：大桥“涡振”可防可治

作者：湖北日报　来源：转载　日期：2020-10-19 15:37:37　人气：4820

10月18日的武汉，“桥星”璀璨。桥梁隧道与结构工程创新发展高端论坛在汉举行，陈政清、丁烈云、郑健龙、李建成、钮新强、冯夏庭、秦顺全等14位两院院士，高宗余、徐恭义、易伦雄、张敏4位全国工程勘察设计大师，以及全国高校教授及桥梁设计施工企业等400多位桥隧领域专家聚首武汉，聚焦、展望桥隧前沿技术创新，掀起一场桥隧技术“头脑风暴”。

共谋新发展，圆梦中国桥。主办该论坛的中铁大桥勘测设计院集团有限公司，今年迎来创立70周年。该院党委书记刘自明说，论坛围绕交通强国、科技强国战略，聚焦行业热点、难点问题，探讨了交通建设新理念、新技术、新材料的发展方向。

大桥“涡振”可防可治

“涡振不可怕，可防可治。”针对今年来频频出现的悬索桥涡振，中国工程院院士、湖南大学风工程试验研究中心主任陈政清以“悬索桥加劲梁的多阶涡振与防治”为题，为涡振现象开“药方”。

4月，武汉鹦鹉洲长江大桥桥体发“飘”，广东虎门大桥悬索桥频频“晃动”，悬索桥的这种波浪形晃动被称为涡振。陈政清介绍，全球自上世纪90年代起，受风和桥梁自身结构影响，多个大跨度钢箱梁桥和悬浮桥发生过涡振。

如何让桥“淡定”下来？陈政清介绍，主要有两种办法法：加大阻尼比，改良桥梁气动形状。可借助增加阻尼器，增大桥梁阻尼比，如电涡流阻尼器，能将震动转为电力消耗掉，变相增大阻尼比。用桁架桥结构，抗涡振能力更强，对已成型的桥梁，可通过气动外形改良，包括桥位风环境数值模拟、大桥动力特性识别、健康监测系统升级及涡振大数据分析、大比例节段模型风洞试验及阻尼减振措施等。

在陈政清看来，通常情况涡振不会影响现有桥梁安全，可不封桥，车辆限速通行即可。

赋能机器智能建桥

建造翻山越岭、越江跨海的大桥如何提高效率和安全性？

中国工程院院士、华中科技大学教授丁烈云提出“赋能融合基建，发展新兴业态”，对传统建桥产业进行智能化升级。

丁烈云认为，智能建造大有可为。如建桥中大量使用的架桥机、旋挖机、塔吊机等，现在由人操控，运用新技术能赋予机器“智慧”，直接由智能系统控制，可实现桥梁建造的无人化操作。

丁烈云提到，中铁大桥院、中铁大桥局、中交二航局等湖北建桥军团的不少探索收到成效，如在参建港珠澳跨海大桥时，运用多项新技术、新工艺和新材料，荣获国际桥梁大会（IBC）超级工程奖。截至2020年，中国有26座桥梁获IBC大奖，其中有13座大桥为湖北建桥军团设计或建造，占据半壁江山。

迎接大跨度的新挑战

中国工程勘察设计大师、中铁大桥院总工程师高宗余认为，在跨度、设计速度、承载能力等主要技术指标上，中国桥梁设计建造水平均达国际领先水平。

未来大桥啥模样？

高宗余认为，目前桥式方案开始流行“复合”“多功能”。多功能合建桥梁，一座大桥集中公、铁及市政道路、城市轨道交通于一体，省钱、少占地。目前，长江上公铁共用大桥有12座，其中湖北境内6座，分别为枝城长江大桥、荆州长江大桥、武汉长江大桥、武汉天兴洲长江大桥，黄冈长江大桥和九江长江大桥。同时，融合斜拉桥刚度大、悬索桥跨越能力强的斜拉-悬索协作体系桥，在大跨度桥梁中开始应用，比如土耳其的博斯普鲁斯三桥，我国的西堠门公铁大桥等，靠近主塔的两侧为斜拉，两主塔中间部分为悬索。

放眼未来，高宗余以琼州海峡、渤海湾、台湾海峡等为例，认为应该研究未来大跨度高铁桥梁工程带来的新挑战——

高原山区大海，风大浪高流急，强风强震，高陡边坡，高温高湿、强紫外线，环境复杂，设计、施工、维护及工程装备挑战前所未有。

如何设计建造运营安全的大跨度桥梁?

高宗余认为，要认真探索复杂环境下的适用桥式、新型结构和大跨度桥型方案，研发深水、复杂地貌地质条件的先进勘察装备，超大跨、超深水的先进施工装备，并研发更新型的钢材、混凝土、纤维复合材料等建桥材料，同时建立强有力的监测、预警系统予以保障，包括建大数据、云平台的桥梁工程互联网络，打造桥梁全寿命期健康管理维护体系。

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