近期,科技部公布了2022年度国家重点研发计划“重大自然灾害防控与公共安全”重点专项立项名单,我院华旭刚教授主持的“大跨公路桥梁涡激共振防控关键技术及装备”项目获得立项,这是我院作为项目牵头单位获批的首个国家重点研发计划项目。
近年来,国内外出现了多次大跨度桥梁的涡激共振(简称“涡振”)事件。例如,2020年,我国鹦鹉洲长江大桥、虎门大桥、西堠门大桥等3座千米级悬索桥相继发生了大幅涡振事件,其中虎门大桥涡振导致交通中断达十天之久,引起全国上下对涡振问题的广泛关注。此外,据报道美国韦拉札诺海峡大桥也发生了大幅涡振。桥梁涡振已成为我国大跨度桥梁建设中亟待解决的难题,也是桥梁风工程研究领域的热点问题。
(a)虎门大桥涡振 (b)鹦鹉洲长江大桥涡振
2020年我国多座大跨桥梁发生涡振现象
“大跨公路桥梁涡激共振防控关键技术及装备”项目围绕涡振风险难以预测防范、处置难度大等问题开展研究,采用理论研究、技术开发、装备系统研发、工程示范的技术路线,预期形成涡振风险评估、监测预警、快速抑振成套技术,并通过工程示范推广应用,为我国大跨度桥梁安全服役提供技术保障。本项目由湖南大学牵头,联合同济大学、哈尔滨工业大学、广西大学、西南交通大学、中南大学等国内桥梁抗风领域知名高校,以及交通运输部公路科学研究所、中交公路规划设计院有限公司、黄茅海跨海通道管理中心、浙江数智交院科技股份有限公司等国内桥梁领域大型设计、施工企业共同开展产学研攻关项目组。项目组及顾问委员会成员中包括中国工程院院士、国家杰出青年基金和优秀青年基金获得者等中青年科技骨干共百余人。
本项目形成的涡振仿真分析系统、振动自主调频激励装备、涡振风险防控一体化智能监测预警系统、模块化快速拼装抑振装备等预期成果,将显著提高大跨桥梁涡振防控水平,对于实现桥梁建设和运维高质量发展,以及“交通强国”国家重大战略需求,具有重要意义。
国家重点研发计划是针对事关国计民生的重大社会公益性研究,以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品,为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的支撑和引领。