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讓中國橋梁 既“身強體壯”又“聰明過人”
中國已建橋梁達100多萬座,其中許多橋梁已經步入“中老年”。這些“中老年”橋梁如何養護?跨越外海、深山、深谷的橋梁,又該如何破解建設難題?
在東南大學橋梁研究中心揭牌儀式上,該中心主任、中國工程院院士、我國著名橋梁工程專家張喜剛介紹,當前,在世界排名前10的各類型橋梁中,中國占據了半壁江山。不過,張喜剛認為,我國在橋梁的基礎研究、材料性能、建造技術、學科建設等方面都存在制約行業發展的短板。
中國橋梁急需提升自主創新能力
張喜剛從事橋梁設計工作多年,主持過多個重大工程項目,見證了中國橋梁建設的突飛猛進。在接受科技日報記者采訪時,他說:“中國已經是世界橋梁大國,正在向橋梁強國邁進,尤其是大跨徑斜拉橋和拱橋,已處于世界領先水平。”
張喜剛認為:“中國橋梁行業急需提升自主創新能力,未來橋梁建設將向外海、深山峽谷以及高原山區拓展。這些地區的地質、水文條件復雜,還有各種自然災害的襲擾,橋梁建設環境復雜、建設難度更大,有很多關鍵問題亟待解決,這也是世界所有國家橋梁工程發展的難題。”
那些跨越高山大海,讓天塹變通途的既有橋梁,也面臨新的問題。張喜剛表示,中國現代橋梁總數超過100萬座,但不少早期建設的橋,受制于當時的建設理念、技術水平、質量控制、建設隊伍等因素,質量和品質并不是很好,所以使用20多年后就開始有“病害”了,現在不少橋梁已經到了“中老年”,約有1/7左右的橋成為危橋。“如何保障橋梁的安全,及時發現、處置大橋的“病害”,怎么維持、提升橋梁的性能,這是一個全新的領域,國外的橋梁建設也沒能很好解決。”張喜剛說。
他認為,目前中國橋梁領域對基礎性研究重視程度不夠,缺少延續性,原創性成果較少;材料技術與橋梁產業需求吻合度不高,材料研發及產業化水平亟待提升;建造技術、設計技術面臨變革,專業軟件亟待國產化,智能建造水平有待提高;監測精度及穩定性有待提高,智能信息技術研究應用不足;多學科融合的智能橋梁學科體系尚未建立。
智能是橋梁工程高質量發展的關鍵和核心
在張喜剛看來,安全、智能、綠色是中國橋梁高質量發展的方向,而智能是橋梁工程高質量發展的關鍵和核心,“工業化、信息化、智能化”則是智能橋梁的三大要素。
“工業化可以實現橋梁快速制造,穩定質量;信息化則可以對橋梁實時監測,動態管控;智能化則可以實現科學建造和智能決策。”張喜剛說。
他所說的智能化包括智能設計、智能建造、智能管養、智能使用。他舉了個例子,傳統橋梁設計依靠工程師的經驗和工人的現場施工,而憑借全新智能化的流程和平臺,大橋可以在數字化建模后,在工廠由機器加工生產構件、由施工裝備現場拼裝。大橋設計施工的全過程數字檔案,可以交給管養團隊結合后期橋梁監測數據,給大橋做體檢,怎么養護,何時養護,需要多大投入,都可以智能化管理。
對此,東南大學橋梁研究中心將致力于橋梁結構安全、智能建養的研究,聚焦橋梁新材料及組合結構、橋梁新型基礎、橋梁動力災變及安全控制、橋梁智能建造、橋梁智能監測及管養等橋梁工程前瞻性、戰略性、創新性的基礎理論方法和關鍵核心技術,建設多學科共建的科技創新基地。
編輯:魯雅靜
關鍵詞:橋梁 中國 建設