发布时间:2023-05-31
——记桥梁结构健康与安全国家重点实验室
桥梁结构健康与安全国家重点实验室(以下简称“实验室”)依托中铁大桥局集团有限公司建设,是科技部批准建设的企业国家重点实验室之一,是桥梁结构健康与安全领域国家级公共研究平台,主要开展桥梁设计、建造、检测监测与管养、功能恢复与提升、高速铁路桥梁安全运营及桥梁结构动力安全控制等方面的基础理论研究及应用技术研究工作。
实验室结合国家重大桥梁工程项目实践,与国内外相关企业、高校和科研院所合作,开展桥梁结构健康与安全应用基础领域的前沿技术、共性技术、关键技术研究和装备研发,形成具有自主知识产权的桥梁健康与安全成套关键技术,提升产业自主创新能力和核心竞争力,不仅为国家桥梁健康与安全产业提供强有力的技术支撑和服务,推动桥梁行业可持续性发展,也开创了很多中国第一、世界之最,推动我国向着世界建桥强国目标大步迈进。
自主攻关 多点开花
实验室成立于2015年9月30日,迄今已走过7年多的风雨历程。经过多年发展,通过在不同领域的持续发力,实验室的研究成果实现了“多点开花”。
2020年7月1日,世界首座跨径超千米的公铁两用斜拉桥——沪苏通长江公铁大桥通车。2021年7月1日,世界首座高速铁路悬索桥——五峰山长江大桥全线通车。为了助力两座超级工程的建设,基于高速铁路大跨度桥梁本质安全建造需求,实验室持续开展设计理论与方法研究,创新结构形式,促进桥梁跨越能力不断超越。
2018年5月15日和2019年11月20日,浩吉铁路荆州公铁两用长江大桥与沪苏通长江公铁大桥分别完成超高性能混凝土组合桥面铺装施工,这是世界上首次将超高性能混凝土组合桥面技术应用于铁路桥梁和高速铁路桥梁。据了解,超高性能混凝土不仅强度高、耐久性强,同时还具有低收缩、免蒸养等特点,彻底解决了正交异性钢桥面疲劳开裂这一世界性难题,而超高性能混凝土正是实验室的研究成果。
除了新材料,实验室在振动控制方面也取得了突破。沪苏通长江公铁大桥全桥共有432根斜拉索,总重达83.5吨,最长拉索有576米,传统阻尼器已无法满足需求。为此,实验室研发了“新一代斜拉索摆式杠杆质量电涡流阻尼器”,确保了桥梁运营期间的安全稳定。
在智慧工地方面,实验室也有一系列研究成果。以集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程——深中通道为例,正在建设中的深中通道混凝土箱梁种类多、吨位重、技术难度大、质量要求高。为此,项目的全线箱梁均通过“智慧梁场”生产,整个梁的生产过程都数字化,从进料到钢筋加工、出梁、吊装移动全程可追踪,代表了中国桥梁智能化建设的发展方向。
作为桥梁行业的高端公共研究平台,实验室对桥梁行业的创新发展作出了突出贡献。比如,其引领了大跨度桥梁安全建造技术的发展,引领了桥梁高新材料的研发与应用,促进了桥梁健康检测监测技术的升级,推动了桥梁结构性能提升技术的创新;比如,牵头(或参与)研制起草国际标准、国家标准、行业标准、企业标准,并申请各类知识产权专利数百项,助力中国从桥梁大国走向桥梁强国。
实验室的不少研究项目还成功进行了成果转化,产生良好的经济效益。高速铁路大跨度桥梁建造技术、超高性能混凝土应用技术、桥梁结构阻尼减震抑振技术、桥梁智慧管养技术等在市场上得以推广应用。依据在振动控制领域的研究成果生产的斜拉索减震器、抗震阻尼器,在国内大跨度桥梁中的应用占比约70%。
多年来,实验室已经取得国家级科技奖4项、省部级科技奖50余项,相关科技成果应用于数十项国内外超级工程和数千座中小桥梁,一条条彩虹凌空飞渡,天堑从此变通途。
留住人才 打造平台
亮眼成绩的背后是一支优秀的人才队伍。实验室自建立以来,在各方支持下,形成了完善的梯队:汇集了包括中铁大桥局和中铁大桥院内的副总工程师及以上级别的专家;实验室“学术委员会”由国内桥梁建造领域的院士、桥梁设计大师及高校教授等人员组成。此外,实验室还不断从高校引进硕士和博士研究生,充实人才队伍。
留住人才、善待人才,需要科学的培养方式、优渥的成长环境。为此,实验室不断承接高水平的研究课题,给人才提供“用武之地”;充分利用2个博士后科研工作站,为高水平人才提供广阔的施展舞台;每年还与西南交通大学、同济大学等工程类专业强校开展联络交流,并举办和参加重要的桥梁行业学术会议,为人才打造自由的学术氛围。
在各种努力下,实验室在人才培养方面收获了多项成果。如今,已培养了全国工程勘察设计大师、国际桥梁大会约翰·罗布林终身成就奖获得者、享受国务院政府特殊津贴专家、茅以升桥梁大奖获得者、茅以升桥梁青年奖获得者、中国青年科技奖获得者等多位优秀科技人才。
试验平台是除了人才之外,实验室另一项宝贵资产。目前,实验室拥有功能完备、技术先进的“四平台一中心”装备集群,包括桥梁结构多功能疲劳试验平台、桥梁结构动力安全控制试验平台、桥梁结构智能检测及损伤识别试验平台、桥梁结构新材料研发平台,以及桥梁健康与安全大数据中心。立足现有领域,实验室还将扩充到关于桥梁的风洞、地震、水文等方面的研究平台。
时代的发展向实验室提出了更多桥梁建造领域的重大难题。未来,坚守初心,面向最具前瞻性和最前沿的领域研究,为行业探索最新的技术,为中国桥梁发展作出更大贡献,是实验室全体同仁的使命所在。
(责编:王芳)
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