「桥梁国重实验室」
为响应交通强国建设,招商局重庆交通科研设计院有限公司、湖南大学、北京工业大学共同申报组建桥梁工程安全与韧性全国重点实验室(简称“桥梁国重实验室”),并于2023年3月正式获得科技部批准建设。桥梁国重实验室致力于解决桥梁结构抗风、抗震、抗冲击等动力问题并提供智能检测监测与性能保障技术,开展应用基础研究,开发分析软件、研发测试与运维装备,引领桥梁工程的科技创新与技术发展,打造国家战略科技力量。
作为“现代化的开路先锋”
交通运输是打通“经济动脉”的关键
桥梁工程则在其中扮演着重要角色
针对桥梁建设中的技术难题
麓山脚下的一群年轻人汇聚一堂
坚持着务实的作风
涌动着创新的活力
让“人享其行、货畅其流”的美好愿景
加速变成现实


推开桥梁国重实验室的大门,各类琳琅满目的工程模型映入眼帘,既有高层建筑模型、桥梁模型,也有做科普演示用的核心部件小模型。
土木工程学院教授樊伟已在桥梁工程领域深耕多年。聊起科研,他没有直接进入话题,而是先回忆起一则新闻。2007年6月15日,广东九江大桥被船舶碰撞,导致了两百米的桥梁垮塌,造成严重的人员伤亡和经济损失。“看到这个新闻后,我感到非常痛心,也意识到桥梁防撞安全的重要性,尽管它不是当时学界的研究热点,但却是人命关天的大事。”自那时起,樊伟便下定决心开展桥梁抗撞与防护方面的研究。

土木工程学院樊伟教授。
可是,前进的困难比樊伟想象中还要大。研究之初,樊伟发现过去的研究存在理论基础薄弱、计算困难等不足,导致设计时陷入了荷载不明、抗撞能力不清、高效耐久防护措施缺乏等源头困境。再加上问题新、研究少,樊伟不得不面临团队少有人从事相关研究的窘境。“这几乎是真正意义上的‘从零开始’。”回顾起那时的“苦日子”,樊伟却笑得爽朗,“多试试试看,总会找到正确的路的。”

樊伟(左)与学生一起开展试验。
长期的务实与尝试,让樊伟和团队听到了努力后的回响。围绕“荷载-能力-防护”三个层面,他们提出了确定船撞荷载及动力需求的新模型与新方法,揭示了墩柱抗撞机理及撞后剩余承载机制,形成了“荷载明确-能力清晰-防护高效”的系列成果,并为肇庆大桥等10余座桥梁提供了研究支持。同时,团队提出的钢-UHPC组合防撞新装置具有高效、耐久、经济、低碳等特点,被长沙会展中心桥等多座大桥采用。

樊伟团队研发的防撞装置与技术典型应用工程。
将研究成果转化为实际工程,真正筑牢桥梁建设安全防线,这是樊伟从事桥梁工程研究的初心,他也自我赋能的同时积极投身于解决实际工程难题。2021年,一艘中型集装箱货轮途径广东北斗特大桥时,发生意外碰撞,造成桥墩破损。在时间紧、任务重的情形下,樊伟带领团队快速开展仿真与评估分析,为事故处置赢得了宝贵的抢修时间,有效降低了维修成本。

樊伟团队收到广东省交通规划设计院有限公司的感谢信。
在桥梁国重实验室,像樊伟一样潜心科研、勇于担当的年轻人还有很多。土木工程学院副教授王文熙也是其中的典型代表。
从2008年至今,王文熙已在湖大度过了十余载春秋。从本科到硕士、博士,再到留校任教,他一步一个脚印,扎实前行。

王文熙在工程项目现场。
王文熙的研究重点是大跨柔性结构振动及其控制。如大跨桥梁、高层建筑这类大型工程结构,由于固有的低频率和小阻尼特性,在强风、地震、车辆或行人等动力荷载作用下容易产生明显的振动响应,影响结构的舒适性和安全性,严重时甚至会导致建筑损伤。“我就是特别想解决这个问题。”王文熙目光灼灼,语气里透着一股坚定。
阻尼器能够有效减少振动带来的影响,但要让它在各种环境下都表现出色并不容易。因此,王文熙及其团队致力于开发出一种既高效又能适应高湿、低温或水下场景等不利环境的阻尼器。
瞄准这一目标,“给力”的团队伙伴共同攻克难关,逐步孵化出胜利的果实。他们提出全新的钢-粘弹性阻尼材料碰撞力模型,并开发出了一种新型的碰撞调谐质量阻尼器。这一装置不仅增强了减振效果,还能够适应更多复杂的工程环境,显著降低了制造成本。以这项研究为基础,王文熙带领团队趁热打铁,又设计出了一系列应用于其他场景的阻尼器,不断开拓崭新的技术路径。

团队开发的系列阻尼器。
在谈到科研遇到过什么困难时,王文熙坦言:“最大的困难在于如何实现技术从实验室阶段向工程化推广的突破。尽管许多减振装置已经完成了原理验证和样机试验,但找到合适的应用场景和合作伙伴依然是一道不小的难题。”
幸运的是,湖大为推动产学研合作提供了很好的支持,切实地帮助团队成功克服了技术转化的障碍。目前,王文熙及其团队的研究成果已成功应用到大型桥梁、轨道交通系统以及载具缓冲减振等多个领域。

团队研发的阻尼器在桥梁工程中的应用。
作为前沿科研的重要孵化地,桥梁国重实验室涌动着青春的朝气和蓬勃的创造力,实验室成员平均年龄43.5岁,40岁以下青年科研工作者占比超过40%。实验室的青年“扛把子”们思维活跃、干劲十足,为桥梁国重实验室注入了源源不断的创新活力。
提起桥梁国重实验室,年轻老师们都有相似的感受:“实验室就像一个温暖的大家庭,给予我们成长的土壤和动力。”从资源对接到后勤保障,桥梁国重实验室在方方面面为青年科研工作者开展研究提供了坚实支撑,而他们的成长也助推着科研成果的产出转化,为交通强国建设贡献青春力量。
逢山开路,遇水架桥
这群年轻人闪耀着无畏与智慧
载着期许与担当
他们从实验室出发
与世界相交,与时代相通

来源丨融媒体中心 土木工程学院
通讯员丨邓韬
编辑丨易文珍 钟雅洁
责编丨李尹汝