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記者

我博士期間就開始了橋梁船撞沖擊以及橋梁抗震方面的研究。那時是本世紀(jì)初，國內(nèi)橋梁船撞領(lǐng)域研究剛剛起步。那幾年，中國發(fā)生了多起船舶撞擊橋梁的事故，包括大家熟悉的2007年發(fā)生于廣東佛山的九江大橋船舶撞擊橋梁事故、金塘大橋船舶撞擊事故等等。這些事故當(dāng)時引起了工程界的極大關(guān)注，而那時我國在橋梁船撞方面沒有相應(yīng)的規(guī)范來指導(dǎo)設(shè)計(jì)，所以在寫畢業(yè)論文時，我的導(dǎo)師王君杰教授就建議我作橋梁船撞沖擊領(lǐng)域的研究。

我在論文里主要分析了如何評估橋梁的船撞風(fēng)險，以及如何計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)在船撞作用下的響應(yīng)，并提出相應(yīng)的主動、被動保護(hù)措施，以最大程度減少損失。工作后，我對這個方向也非常感興趣，一直在從事該領(lǐng)域的相關(guān)研究工作。

記者

廈漳跨海大橋

針對這些特點(diǎn)，我們對橋梁減振抗震進(jìn)行了深入研究。當(dāng)時國內(nèi)高烈度區(qū)跨海橋的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)還不是特別豐富，我們在調(diào)研國內(nèi)外尤其是日本許多類似橋梁設(shè)計(jì)、建設(shè)、管養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對橋梁采取了許多減隔震措施，包括采用當(dāng)時國內(nèi)最大噸位2500噸的鉛芯減隔震橡膠支座。目前這些減隔震支座已經(jīng)使用了16年，對于提升整座橋梁的抗震韌性來說，效果非常好。

鉛芯橡膠支座

另外在橋梁船撞方面，因?yàn)橥ê矫芏却螅便鈽蛞?guī)劃船舶的通航噸位3萬噸左右，南汊橋是5000至8000噸，如此大噸位的船舶安全通行，對橋梁撞擊防護(hù)提出了很大挑戰(zhàn)?；诙喾矫婵紤]和實(shí)際需要，我們研發(fā)了施工與防撞兩用的鋼套箱，這在當(dāng)時是國內(nèi)首例。這種鋼套箱既能用于施工過程中，又能在運(yùn)營期間轉(zhuǎn)為防護(hù)結(jié)構(gòu)，對于提高橋梁抗撞韌性發(fā)揮了重要作用。

記者

“韌性”（英文：Resilience）最早就是從國外引進(jìn)的一個詞。“韌性”的內(nèi)涵是什么呢？對于橋梁來說，一是抵抗災(zāi)害的能力，二是災(zāi)后橋梁結(jié)構(gòu)快速恢復(fù)的能力。增強(qiáng)橋梁抵抗災(zāi)害的能力，我們可以在結(jié)構(gòu)上下功夫，比如安裝減隔震或者防止船撞的一些裝置。我們還可以在結(jié)構(gòu)上考慮加強(qiáng)或增加冗余措施，保證災(zāi)害發(fā)生以后橋梁不至于倒塌或中斷交通，造成更為嚴(yán)重的后果，并且能夠快速恢復(fù)交通通行。

中國基建高峰期比國外晚，上世紀(jì)七八十年代左右，國外很多發(fā)達(dá)國家就走過了建設(shè)高峰，而中國的基建高峰期是在2000年以后，尤其是2005年到2020年之間，建設(shè)了許多大型基礎(chǔ)設(shè)施。我國基建高峰來臨的初期，關(guān)于“韌性”的很多設(shè)計(jì)理念都是借鑒于歐美的一些規(guī)范。

但如今伴隨我國橋梁技術(shù)的不斷發(fā)展，我們也有了許多自己的發(fā)展思想與理念。

經(jīng)過建設(shè)高峰期之后，很多橋梁會進(jìn)入養(yǎng)護(hù)運(yùn)維階段。如何保障既有橋梁安全運(yùn)營，這是一個非常大的研究方向。我國已從三個方面做好相關(guān)應(yīng)對工作。一是新材料研發(fā)，即研發(fā)使用更加輕質(zhì)高強(qiáng)、更耐腐蝕的新材料來提升橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性，增強(qiáng)抵抗自然災(zāi)害的能力。二是新結(jié)構(gòu)體系的研究，在橋梁結(jié)構(gòu)體系研究中增加韌性結(jié)構(gòu)或構(gòu)造，讓橋梁結(jié)構(gòu)在應(yīng)對災(zāi)害時，不發(fā)生連鎖倒塌。三是在運(yùn)維過程中，引入許多與人工智能相關(guān)的監(jiān)測和預(yù)警手段，一旦發(fā)生事故后立即響應(yīng)，不至于造成非常大的二次傷害。這些也都是我們今后在橋梁領(lǐng)域需要持續(xù)關(guān)注的重要方面。

記者

智能建造是目前非常熱門的一個方向，也是將來的發(fā)展趨勢。要更好地推進(jìn)智能建造，我認(rèn)為需要在三個方面努力實(shí)現(xiàn)突破。

首先是政策層面，需要國家有相應(yīng)的政策支持或引導(dǎo)，因?yàn)橥茝V智能建造，前期需要大量投入，可能造成初期成本上升，比如建設(shè)“智能建造工廠”或者“智慧工廠”。但一旦形成規(guī)?；蚨ㄊ街螅杀揪蜁蠓认陆?。

第二方面是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層面，也相應(yīng)得有配套的技術(shù)規(guī)范來支撐裝配式或者智能化建造的投用。如果我們把橋梁看作一個工業(yè)產(chǎn)品的話，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范就需要繼續(xù)完善健全，否則工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品到底以什么樣的標(biāo)準(zhǔn)投入市場，目前還有點(diǎn)難界定。

第三個方面就是實(shí)踐層面，目前許多橋梁在建設(shè)過程中已經(jīng)采用了裝配式結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的使用也取得了非常好的效果。但目前裝配式技術(shù)在使用階段，大家非常關(guān)心的一個問題依舊是成本造價?？赡茉谖覈鴸|南部經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的地區(qū)，情況好一些。但在西部地區(qū)，裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較低，若沒有大規(guī)模復(fù)制推廣，要想降低成本是很難的。所以如果一個省或者一個區(qū)域能進(jìn)行統(tǒng)籌謀劃，規(guī)劃建設(shè)一些標(biāo)準(zhǔn)化梁場或工廠來輻射一定的范圍，把成本降下來，裝配式施工將會有很大的發(fā)展應(yīng)用空間。

京港澳改擴(kuò)建5標(biāo)項(xiàng)目智能梁場

記者

我所工作的實(shí)驗(yàn)室原來叫橋梁工程結(jié)構(gòu)動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2019年響應(yīng)國家科技部要求進(jìn)行重組，歷時3年完成重組，重組后的名稱叫橋梁工程安全及韌性全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室由招商局重慶交科院牽頭，聯(lián)合湖南大學(xué)陳政清院士的抗風(fēng)團(tuán)隊(duì)、北京工業(yè)大學(xué)杜修力院士的抗震團(tuán)隊(duì)，三家優(yōu)勢互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，形成產(chǎn)、學(xué)、研、用的全鏈條體系。交科院代表“產(chǎn)”和“研”，兩家高校代表“學(xué)”，一起做好了就是“用”了。過程中由企業(yè)出題，提出橋梁實(shí)際需求問題，實(shí)驗(yàn)室來解題，一起把實(shí)驗(yàn)室的科研成果推向市場，真正發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用全鏈條體系的優(yōu)勢。

橋梁檢測與評估創(chuàng)新型裝備體系

依托實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行，我們孵化了不少企業(yè)，涵蓋拉索研制、鋼橋面鋪裝、橋梁防撞、橋梁檢測、橋梁監(jiān)測、橋梁養(yǎng)護(hù)維修等多方面。如果說實(shí)驗(yàn)室是平臺，那么過程中我們有專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)做相應(yīng)的研發(fā)工作，下屬的公司在面向市場時，會反饋遇到的問題，再由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研發(fā)改進(jìn)，來解決這些實(shí)際問題。經(jīng)過技術(shù)升級迭代后，我們再將新產(chǎn)品或新裝備推向市場，從而形成以研促產(chǎn)、以產(chǎn)養(yǎng)研的良性循環(huán)機(jī)制，來保證實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行。

記者

大家已經(jīng)明顯感受到，如今我國的基建市場已處于緊縮時期，但存量市場卻是巨大的。就拿橋梁來說，現(xiàn)在我國的存量橋梁已達(dá)120萬座，是世界數(shù)量最多的。如何保證這120萬座橋梁的運(yùn)營安全，是未來非常艱巨的任務(wù)。同時，我國幅員遼闊，橋梁的服役環(huán)境復(fù)雜，比如東部的海洋氣候環(huán)境、西部高原的凍土環(huán)境、西北戈壁的風(fēng)沙環(huán)境等。另外，部分地區(qū)自然災(zāi)害頻發(fā)，橋梁遭受強(qiáng)震、強(qiáng)風(fēng)、洪水侵襲以及撞擊的可能性非常高，這些都給橋梁運(yùn)維帶來很大挑戰(zhàn)。

我們實(shí)驗(yàn)室的主要定位就是解決橋梁在地震、強(qiáng)風(fēng)、沖擊等典型動力荷載下的防災(zāi)減災(zāi)以及全壽命期間的長期性能監(jiān)測與保障等問題。

現(xiàn)在國家正在制定“十五五”發(fā)展規(guī)劃，其中一個重要的方面就是交通基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營維護(hù)，我們實(shí)驗(yàn)室正在智能防災(zāi)和智能運(yùn)維這兩個領(lǐng)域積極進(jìn)行準(zhǔn)備工作。同時，我們的團(tuán)隊(duì)在主導(dǎo)編制很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括交通部行標(biāo)《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等，可以說這些都將對中國橋梁行業(yè)的行穩(wěn)致遠(yuǎn)發(fā)揮重要作用。