砼橋梁抗風(fēng)難題攻關(guān)取得重要成果
湖南大學(xué)風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心自2004年建成投入使用以來,來自國內(nèi)外的一些橋梁風(fēng)工程專家紛紛來這里考察。專家們對其中一臺設(shè)備特別感興趣,這就是國內(nèi)第一臺全數(shù)字控制的“節(jié)段模型三自由度強(qiáng)迫振動設(shè)備”。有了它,橋梁抗風(fēng)的主要參數(shù)將可以在風(fēng)洞中通過強(qiáng)迫振動準(zhǔn)確測試,極大增強(qiáng)了橋梁建設(shè)與使用的安全性。
從采訪中得知,這項(xiàng)新成果由湖南大學(xué)風(fēng)工程實(shí)驗(yàn)室主任陳政清教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過6年的研究探索得以完成。近年來,該團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)橋梁抗風(fēng)的難題開展攻關(guān),已取得了一系列重要成果。
陳政清介紹,由于我國國力增強(qiáng),各種跨度大、外形優(yōu)美的斜拉橋、懸索橋、鋼拱橋大量修建。這種柔性結(jié)構(gòu)的橋梁,在強(qiáng)風(fēng)之下很容易發(fā)生顫抖,出現(xiàn)各種“風(fēng)振”現(xiàn)象,輕則橋面晃動,影響交通;重則被風(fēng)刮倒,橋毀人亡。風(fēng),成為了大橋的頭號敵人。怎樣才能戰(zhàn)勝風(fēng)這個最大的敵人、確保橋梁安全成為橋梁界的重大研究課題。
柔性橋梁在施工和營運(yùn)過程中發(fā)生大變形,必須采用非線性分析理論設(shè)計(jì)計(jì)算。因此,為柔性橋梁設(shè)計(jì)提供一套安全可靠的非線性計(jì)算理論和抗風(fēng)理論是陳政清多年致力研究的問題。
1988年,鐵道部大橋局開始設(shè)計(jì)中國第一座跨度達(dá)400米大橋——武漢長江二橋。這種采用混凝土的大跨度斜拉橋內(nèi)力變形的非線性效應(yīng)究竟有多大,國內(nèi)外都缺乏研究資料,而當(dāng)時國內(nèi)僅有的非線性分析通用程序ADINA承擔(dān)不了這種大橋的非線形分析,即使是在國外,這也是一個正在研究的課題。陳政清及時提出了空間桿系結(jié)構(gòu)大撓度問題內(nèi)力?