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长安力量显担当!长安大学桥梁抗风抗震团队助力虎门大桥恢复通车

助力解决虎门大桥异常振动问题这个团队——厉害了!

5月5日下午,虎门大桥悬索桥发生明显竖向弯曲振动现象,振感明显,引起多方关注。大桥管理方迅速启动应急预案,联合交警部门及时采取了双向交通管制措施。5月6日,经专家组判断,找到本次振动主要原因。5月10日,虎门大桥悬索桥已通过结构安全评估。5月13日晚,召开恢复交通评估会,特邀专家组认为,虎门大桥悬索桥结构安全,大桥管理方已采取抑振措施,符合恢复交通运营条件。5月15日上午9时,虎门大桥恢复交通。

虎门大桥恢复通车背后的技术力量

助力虎门大桥恢复通车,长安大学桥梁抗风抗震团队起到了非常重要的作用。5月8日,长安大学李加武教授接到广东交建集团邀请,赴一线参加虎门大桥悬索桥抗风研究相关工作。接到任务第一时间,长安大学桥梁抗风抗震团队迅速行动,克服疫情期间的种种困难,以超常速度、最短时间完成了虎门大桥模型的设计和加工。安装调试好之后,首先在风洞实验室里再现实桥风致振动情况,随后尝试各种抑制振动的气动措施。

李加武,长安大学公路学院教授,博士生导师,长安大学公路学院桥梁工程研究所所长,中国空气动力学学会测控专委会委员、风工程专委会委员。政协陕西省第十二届委员会委员,九三学社陕西省第十三届委员会常委、九三学社陕西省第十二届科学技术委员会副主任。

自5月8日至5月15日大桥通车,师生不眠不休整整一周,找到了虎门大桥振动的原因,检验了可行抑振措施并递交广东省交通厅。虎门大桥悬索桥抗风研究工作结束后,校党委宣传部在风洞实验室采访了李加武教授和团队成员高广中老师。

Q:虎门大桥产生这次异常振动的原因?什么是“涡振”?虎门大桥的异常振动,对虎门大桥的结构有没有影响?

李加武:为解决虎门大桥异常振动的问题,长安大学、同济大学和西南交通大学三个学校并肩作战。确定产生“涡振”的三方面原因:

第一点是内因——阻尼比低,风速达到特定范围会引起桥面振动。

第二点是主梁断面气动特性原因,桥上某些关键部位的构件导致气动特性不好。沿桥梁边护栏临时连续设置的水马以及主梁底板底板处的两条外侧检修车轨道都使其气动外形不好,易诱发涡振。

第三点是气象条件。在持续长时间稳定的、特定的风速区间,稳定风向的气象条件下,易诱发涡振。

Q:虎门大桥的异常振动对大桥的结构有无影响?它的行车安全现在有没有保障?

李加武:广东省人民政府对该事件给予高度重视,5月5号下午大桥出现振动以后,5月6号省委省政府开会并布置给桥梁进行全面体检。检测报告表明,结构没有出现承载能力降低的情况,从承载能力来看虎门大桥各个方面都是安全的。

除了要确保结构安全之外,抗风设计还要满足行车的舒适度和行车安全,即不会因振动导致司机安全的视距下降,不能出现让驾驶员感觉不舒服的情况。根据现有掌握的数据和观测到的现象分析,虎门大桥悬索桥结构安全可靠,此次振动不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。

英雄团队——长安大学桥梁抗风抗震团队

5月9日上午,李加武教授赴大桥现场,与各方面专家一道昼夜研讨解决方案,在前方负责整理试验数据供交建集团参考。高广中、王峰、白桦教授等课题组成员在学校风洞实验室与李加武教授通过隔空的方式线上互动,李加武老师在一线和其他单位碰头交流,返回来再完善试验方案、工况,进行试验。

李加武教授在一线

高广中老师与课题组其他成员在风洞实验室

团队成员高广中老师讲到:虎门大桥的涡激共振是全国瞩目的,桥梁双向封闭对市民生活影响较大,对团队成员来说最大的挑战就是时间紧、任务重。因为现象本身比较复杂,后面采取的措施,需要制定很多方案来进行试验,反复论证效果,这就需要团队成员拿出能吃苦、能战斗的精神,发扬“大将”精神,在最短的时间内提出切实可行的方案。

虎门大桥模型

发扬“工匠”精神把自己的成果写在祖国大地上

长安大学在抗风抗震方面的研究从刘健新老师开始到李加武教授,延续至青年一代,三代人对科研孜孜以求的钻研精神一直被传承。提到长大精神,李加武教授讲到长大人共有的特点:

一是学风严谨。实验数据容不得一丝造假,所以学术科研非常注重细节。

二是作风优良。长大人具备“招之即来,来之能战,战无不胜”的战斗精神,工作作风优良,能打硬仗、出成果。

三是低调务实。长大人在业内的口碑是务实低调不张扬,踏踏实实做好科学研究。

对年轻学子的寄语

年轻人如果要从事科学研究,就需要踏踏实实做事,去掉功利心,摈弃浮躁,才能出成果。

在未来,如何继续为国家的基础建设作出贡献呢?

李加武老师提到:要发挥学科特色优势,把专业做精做专,为交通行业做出更大的贡献;要加强国际合作,向别人学习的同时也要把自己国家交通土建行业的标准推出去;要加强学科交叉,在各学科交叉融合中攻坚克难、相互提高。

同时,团队也会像高广中老师提到的:做工程的人就是解决实际问题,要发扬“工匠精神”,把自己的成果写在祖国大地上。

长安大学风洞实验室介绍

长安大学风洞实验室是交通部和教育部建设资金支持的“211工程”重点建设项目,建筑面积1600余平方米。 风洞实验室拥有一支业务能力强,具有较强的实践经验,人员结构合理,团结协作的研发队伍。

实验室多年来开展的主要研究方向有:桥梁结构抗风性能研究;建筑结构抗风性能及气动噪声控制措施研究大型广告牌、桅杆、天线,城市雕塑等结构对风反应研究;局部风环境特性及住宅小区风环境对居住舒适度影响研究;局部风环境特性对污染扩散,质量迁移研究;各类结构对风反应及其控制的数值计算研究。

风洞实验室科技工作的层次也在不断提升,近年来主持多项国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划项目等在内的国家及省部级项目。承担了多个重大工程相关研究。

港珠澳大桥江海直达船航道桥抗风性能研究

深中通道伶仃洋大桥抗风性能研究

虎门二桥大沙水道桥抗风性能研究

杭州湾跨海大桥海中平台及观光塔抗风研究

棋盘洲长江公路大桥风洞试验研究

禹门口黄河大桥抗风性能研究

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