年轻人桥梁国重实验室

03-03 09:45

原创 人才辈出的 湖南大学


「桥梁国重实验室」


为响应交通强国建设,招商局重庆交通科研设计院有限公司、湖南大学、北京工业大学联合申请建设全国重点桥梁工程安全与韧性实验室(以下简称“桥梁国重实验室”),并于2023年3月正式获得科技部批准。桥梁国重实验室致力于解决桥梁结构抗风、抗震、抗冲击等动力问题,提供应用基础研究、开发分析软件、开发测试和运维设备、促进桥梁工程科技创新和技术发展、打造中国战略科技力量的智能监测、监测和性能保障技术。


作为“现代开路先锋”


交通是打通“经济动脉”的关键。


桥梁工程在其中起着重要作用


针对桥梁建设中的技术难题?


一群年轻人聚集在麓山脚下。


坚持务实的风格


创新的活力在涌动


让“人享其行,货畅其流”的美好愿景


加速实现现实




推开桥梁国重实验室的大门,各种琳琅满目的工程模型映入眼帘,包括高层建筑模型、桥梁模型和小型核心部件进行科普演示。


在桥梁工程领域,土木工程学院教授樊伟已经深耕多年。谈到科学研究,他并没有直接进入话题,而是首先回忆起一条新闻。广东九江大桥于2007年6月15日遭到船舶碰撞,造成桥梁坍塌200米,造成严重人员伤亡和经济损失。“看到这个消息后,我感到非常难过,意识到了桥梁防撞安全防范措施。虽然不是当时学术界的研究热点,但却是人命关天的大事。”从那以后,樊伟便下定决心要研究桥梁防撞和防护领域。



樊伟教授,土木工程学院。


然而,前进的困难比樊伟想象的要大。在研究之初,樊伟发现过去的研究存在理论基础薄弱、计算困难等不足,导致设计中出现荷载不明、抗冲击能力不清、缺乏高效耐久性保护措施等根本困境。加之问题新,研究少,樊伟不得不面对很少有人从事相关研究的困境。他说:“这几乎是真正的‘从零开始’。"回首当时的“穷日子”,樊伟却笑得爽朗,“多尝试一下,总会找到正确的方法。”



与学生一起进行樊伟(左)实验。


长时间的务实和尝试,让樊伟和团队听到了努力之后的回响。围绕“荷载-能力-保护”三个层面,他们提出了一种新的模式和方法来确定船舶撞击的荷载和动力需求,揭示了墩柱的防撞机制和撞击后剩余的承重机制,构成了“荷载清晰-能力清晰-保护高效”的一系列成果,为肇庆大桥等10多座桥梁提供了研究支持。与此同时,团队提出的钢-UHPC组合防撞新设备具有高效、耐用、经济、低碳等特点,被长沙会展中心桥等多座桥梁所选择。



樊伟团队开发的典型防撞装置和技术应用项目。


樊伟从事桥梁工程研究的初衷是将研究成果转化为实际工程,真正筑牢桥梁建设的安全防线。他还积极致力于处理实际工程问题,同时赋能自己。2020年,广东北斗特大桥时,一艘中型集装箱货轮发生意外撞击,造成桥桩损坏。樊伟带领团队在时间紧、任务重的情况下,迅速进行模拟和评估分析,为事故处理获得了宝贵的维修时间,有效地降低了维修费用。


在广东省交通规划设计院有限公司收到樊伟团队的感谢信。


在桥梁国重实验室,仍然有许多年轻人像樊伟一样致力于科学研究,勇于承担责任。土木工程学院副教授王文熙也是典型代表之一。


自2008年以来,王文熙已经在湖大度过了十多年的春秋。从本科到硕士,再到博士,再到留在学校教书,他一步一个脚印,稳步前进。



在工程现场,王文熙。


王文熙的研究重点是大跨度柔性结构振动及其控制。大跨度桥梁、高层建筑等大型工程结构,由于其固有的低频和小阻尼特性,在强风、地震、车辆或行人的动力荷载作用下,容易产生明显的振动响应,影响结构的舒适性和安全性,甚至严重时甚至造成建筑损坏。“我只是特别想解决这个问题。”王文熙的眼睛燃烧着,他的语气中充满了坚定。


阻尼器可以有效减少振动的影响,但在各种环境下不容易表现出色。因此,王文熙及其团队致力于开发一种不利环境的阻尼器,如高效阻尼器、低温阻尼器或水下场景。


看到这个目标,“给力”团队伙伴们共同克服困难,逐步孵化出胜利的果实。它们提出了一种全新的钢-粘弹性阻尼材料碰撞模型,并开发了一种新型的冲击调谐质量阻尼器。该装置不仅提高了减震效果,而且能适应更复杂的工程环境,显著降低了生产成本。基于这项研究,王文熙带领团队乘热打铁,并设计了一系列阻尼器,用于其他场景,不断开辟新的技术路径。



团队开发的一系列阻尼器。


在谈到科学研究中遇到的困难时,王文熙直言:“最大的困难在于如何实现技术从实验室阶段向工程推广的突破。虽然很多减振装置已经完成了原理验证和样机测试,但找到合适的应用领域和合作伙伴仍然是一个很大的问题。”


幸运的是,湖大为促进产学研合作提供了良好的支持,有效帮助团队成功解决了技术转型问题。目前,王文熙及其团队的研究成果已成功应用于许多领域,如大型桥梁、轨道交通系统和车辆缓冲和减震。



桥梁工程中使用团队开发的阻尼器。


桥梁国重实验室作为前沿科研的重要孵化地,充满了青春的活力和蓬勃的创造力。实验室成员平均年龄43.5岁,40岁以下的年轻科研人员占40%以上。实验室的年轻“老板”思维活跃,精力充沛,为桥梁国重实验室注入了不断的创新活力。


说到桥梁国重实验室,年轻教师也有类似的经历:“实验室就像一个温暖的大家庭,给了我们成长的土壤和动力。”桥梁国重实验室从资源对接到物流保障,为年轻科研人员在各方面的研究提供了坚实的支撑,其成长也促进了研究成果的产出转化,为建设交通强国贡献了青春力量。


逢山开道,遇水架桥


这群年轻人闪烁着无畏和智慧。


承载着期望和责任


她们从实验室出发


与世界交叉,与时代交流


原题:“桥梁国重实验室的年轻人”


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