水下功夫！招商交科攻克深水橋梁抗震難題

       我國(guó)300余座深水大橋橫跨江河海域，其中近一半建在7度以上地震高發(fā)區(qū)。這些“水下巨柱”有的深達(dá)百米，地震來(lái)臨時(shí)，水體不僅會(huì)放大震動(dòng)，還會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的沖擊力——2008年汶川地震中，廟子坪岷江大橋的橋墩就因這種“水與橋的共振破壞”（流體—結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合作用），出現(xiàn)了嚴(yán)重裂縫和移位。

       過(guò)去，工程師們面對(duì)這個(gè)難題犯了難：一方面，水下壓力難測(cè)量，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁震動(dòng)；另一方面，水流沖擊的隨機(jī)性讓計(jì)算誤差大、耗時(shí)長(zhǎng)，就像給大橋做“抗震體檢”時(shí)，既缺精準(zhǔn)的“診斷工具”，又無(wú)高效的“診斷方案”。

為了讓深水橋梁更安全，

招商交科耿波研發(fā)團(tuán)隊(duì)

聯(lián)合北京工業(yè)大學(xué)和西南交通大學(xué)等高校，

經(jīng)過(guò)十余年的刻苦鉆研，

突破了深水橋梁抗震計(jì)算理論瓶頸，

開(kāi)發(fā)了一整套新技術(shù)，

并研制了一套創(chuàng)新性提升裝備，

來(lái)讓招小科詳細(xì)講講吧。

15年攻關(guān)！破解“水與橋的共振密碼”

       該技術(shù)的核心突破可以通俗理解為三大“神器”：

       精準(zhǔn)“計(jì)算器”：給水流沖擊力“畫(huà)像”。團(tuán)隊(duì)破解了圓形、橢圓形等橋墩的動(dòng)水壓力規(guī)律，就像給水流沖擊力畫(huà)了精準(zhǔn)“受力圖”。更厲害的是，他們給出了簡(jiǎn)單好用的“快捷公式”，工程師不用再做復(fù)雜運(yùn)算，就能快速算出不同水深下橋墩要承受的額外壓力，計(jì)算誤差不超過(guò)1%，效率卻提升了100倍。

       智能“監(jiān)測(cè)眼”：實(shí)時(shí)捕捉水下震動(dòng)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的流固耦合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，能像“水下雷達(dá)”一樣，捕捉深水區(qū)橋梁的細(xì)微震動(dòng)，哪怕是地震疊加波浪的復(fù)雜環(huán)境，也能精準(zhǔn)記錄數(shù)據(jù)，為橋梁安全“把脈”，解決了過(guò)去“看不見(jiàn)、測(cè)不準(zhǔn)”的難題。

       抗震“防護(hù)甲”：柔性耗能+剛性限位。團(tuán)隊(duì)研制的大噸位滑移型鉛芯橡膠支座、鋼阻尼器等裝備，就像給橋墩裝上了“緩沖彈簧”和“防撞護(hù)欄”。比如加勁圓環(huán)鋼阻尼器，能通過(guò)柔性變形消耗地震能量，同時(shí)剛性限位防止橋梁移位，兼顧“抗沖擊”和“穩(wěn)結(jié)構(gòu)”雙重功能。

橋梁上部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)等效計(jì)算方法

從實(shí)驗(yàn)室到大橋：這些橋梁已用上新技術(shù)?

       如今，這些“黑科技”已在多座大橋落地生根：雙河大橋用上“地震易損性分析方法”，抗震安全系數(shù)大幅提升；小江大橋采用流固耦合效應(yīng)研究成果，庫(kù)區(qū)深水環(huán)境下穩(wěn)定性翻倍；潮白河大橋、瑯岐閩江大橋應(yīng)用動(dòng)水壓力計(jì)算方法，降低了后期維護(hù)成本。這些技術(shù)不僅讓橋梁在地震中“扛得住、不倒塌”，還能減少修復(fù)費(fèi)用，避免交通中斷帶來(lái)的間接損失，更讓我國(guó)深水橋梁抗震設(shè)計(jì)有了自己的“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”。

廈漳大橋成果應(yīng)用

100人團(tuán)隊(duì)15年耕耘，斬獲多項(xiàng)殊榮?

       這項(xiàng)成果背后，是100余名科研人員15年的堅(jiān)守。團(tuán)隊(duì)拿下32項(xiàng)專(zhuān)利、10項(xiàng)軟件著作權(quán)，發(fā)表106篇高水平論文。近日，在2025年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，該技術(shù)榮獲科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

這項(xiàng)技術(shù)的研究

填補(bǔ)了此前的多項(xiàng)空白，

還將應(yīng)用于更多跨江跨海大橋，

為我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施筑牢“抗震防線”。

招商交科將堅(jiān)持

交通科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展，

讓更多的前沿技術(shù)從書(shū)架走上梁架，

創(chuàng)造更美好的交通未來(lái)。（關(guān)書(shū)敏 供稿）