湖南日?qǐng)?bào)全媒體記者 周順

一座座橋梁，佇立在峽谷之中、江河之上、峽灣之間，將我國幅員遼闊、地形復(fù)雜的土地致密連接。

從原始橋梁結(jié)構(gòu)開始，風(fēng)效應(yīng)是擺在建設(shè)者面前的一道難關(guān)，處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)橋梁造成危害?？涩F(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)正向著跨度更大、更柔、更纖細(xì)的方向發(fā)展，復(fù)雜多變的風(fēng)致振動(dòng)又該如何解決？

“啃下”橋梁建設(shè)中的這一“硬骨頭”，是一代又一代橋梁“御風(fēng)”衛(wèi)士終其一生追求的目標(biāo)。其中，就包括中國青年科技獎(jiǎng)獲得者、長(zhǎng)沙理工大學(xué)卓越工程師學(xué)院院長(zhǎng)韓艷教授。

破風(fēng)前行，讓超級(jí)橋梁工程的“定風(fēng)珠”不斷進(jìn)化

2024年12月28日，長(zhǎng)沙理工大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，韓艷和團(tuán)隊(duì)成員隔著防護(hù)玻璃，專心致志地緊盯風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)的懸索橋氣彈模型。風(fēng)速每增加1m/s，模型振幅越大，她即刻記錄下數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

盡管在學(xué)校身兼數(shù)職，但作為工程結(jié)構(gòu)風(fēng)致災(zāi)害與智能防控團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，韓艷每周都會(huì)和組內(nèi)碩士、博士研究生開“諸葛亮?xí)?，和他們“泡”在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，攻克大跨度橋梁等工程的風(fēng)致振動(dòng)難題。

共振，這個(gè)被廣泛應(yīng)用于微波加熱等日常生活的物理現(xiàn)象，何至于讓一座橋梁垮塌？

“在雪山上，大聲說話會(huì)引起空氣振動(dòng)，當(dāng)頻率與雪層某部分振動(dòng)頻率一致時(shí)，就可能發(fā)生共振現(xiàn)象造成雪崩。這也是風(fēng)致橋梁振動(dòng)的基本原理?！?004年攻讀博士研究生時(shí)便開始研究工程結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)的韓艷介紹。

對(duì)大跨度橋梁產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞的顫振、疲勞性破壞的渦振，學(xué)界此前已經(jīng)找到了氣流干預(yù)措施及增設(shè)阻尼器這兩顆“定風(fēng)珠”。不過，當(dāng)時(shí)國內(nèi)的大型阻尼器產(chǎn)品依賴進(jìn)口且造價(jià)高、使用年限短，而僅有的被動(dòng)氣流干預(yù)自適應(yīng)性差，無法抵擋山區(qū)復(fù)雜的來流風(fēng)速和風(fēng)向。

想要繼續(xù)提升跨度、讓橋梁運(yùn)行更加穩(wěn)固，“定風(fēng)珠”的研發(fā)勢(shì)必要迎來一場(chǎng)“進(jìn)化”。

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真是韓艷團(tuán)隊(duì)二十年如一日的研究秘訣。她借鑒航空航天領(lǐng)域的“主動(dòng)流動(dòng)控制”理念，創(chuàng)新性地將其應(yīng)用于大跨度懸索橋的風(fēng)振控制研究，持續(xù)探索主動(dòng)吸吹氣裝置在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

此外，韓艷團(tuán)隊(duì)研發(fā)的大跨橋梁渦振智能流動(dòng)控制系統(tǒng)和新型水體阻尼裝置，打破了國外進(jìn)口阻尼器的“封鎖”，可有效控制大跨橋梁的大振幅軟顫振、渦振以及抖振，顯著提升了橋梁的抗風(fēng)性能。

2024年7月14日，由韓艷團(tuán)隊(duì)進(jìn)行抗風(fēng)研究、主跨長(zhǎng)達(dá)1860米的四主纜雙層懸索橋——湖北燕磯長(zhǎng)江大橋主塔全部封頂，其跨度居同類型橋梁世界第一。高聳的橋塔、粗壯的主纜、筆直的吊索、強(qiáng)勁的主梁、堅(jiān)實(shí)的錨碇，共同組成了它最基本的結(jié)構(gòu)和承重體系。

如今，包括已經(jīng)通車的重慶太洪長(zhǎng)江大橋、珠機(jī)城際金海特大橋在內(nèi)，國內(nèi)外30余座大跨度橋梁的抗風(fēng)研究都遍布韓艷團(tuán)隊(duì)的身影?！　?/p>

難以逾越的天塹、鴻溝，被一座座具有卓越抗風(fēng)能力的超級(jí)橋梁工程征服。

前赴后繼，以“真”創(chuàng)新致敬萬千建設(shè)者

“韓老師，本周已經(jīng)結(jié)合風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，完成了吊索頻譜分析?！?024年12月29日，被公派到馬來亞大學(xué)訪學(xué)的長(zhǎng)沙理工大學(xué)21級(jí)直博生王賽龍，一如往常地向韓艷匯報(bào)本周的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成果。

盡管身處異國，但打開王賽龍的會(huì)議軟件，歷史記錄工整地展示著師徒倆交流匯報(bào)的時(shí)間。王賽龍?zhí)寡裕@樣的自律和高強(qiáng)度學(xué)習(xí)都是導(dǎo)師韓艷言傳身教的結(jié)果。

韓艷潛心學(xué)術(shù)研究，連續(xù)8年春節(jié)假期仍前往工作室，只為完善橋梁抗風(fēng)理論與分析方法；16年來始終堅(jiān)守在實(shí)驗(yàn)室，只為探尋不同復(fù)雜來流下抑制大跨度橋梁風(fēng)致振動(dòng)的秘訣。

“不下真功夫無法取得成果，就算僥幸發(fā)表論文也是假創(chuàng)新。”當(dāng)王賽龍剛剛進(jìn)入博士階段，為研究方向、科研成果而焦慮迷茫時(shí)，韓艷的話讓他銘記心底。幾年過去，王賽龍已在大跨度懸索橋吊索風(fēng)致振動(dòng)機(jī)理及控制研究上越走越踏實(shí)。

而這樣的師徒相授、循循善誘，韓艷也是從導(dǎo)師陳政清處收獲。

20世紀(jì)90年代，中南大學(xué)（原長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院）陳政清教授成立橋梁抗風(fēng)研究課題組，開辟橋梁抗風(fēng)研究方向，培養(yǎng)碩博士研究生，實(shí)現(xiàn)了湖南本土橋梁抗風(fēng)從0到1的突破。

韓艷追隨其腳步，博士畢業(yè)后在長(zhǎng)沙理工大學(xué)搭建抗風(fēng)研究平臺(tái)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室。至此，工程結(jié)構(gòu)風(fēng)致災(zāi)害與智能防控已經(jīng)成為該校土木學(xué)院的特色研究方向。

“我們師徒一生都與橋梁相依。陳政清院士見證過南京長(zhǎng)江大橋通車時(shí)，國家自力更生的決心；在上海南浦大橋落成時(shí)，認(rèn)識(shí)到我們拼命追趕世界的渴望……”韓艷說，只有“真”創(chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)我國橋梁工程的從無到有，一步步追趕世界、領(lǐng)先世界。

2024年11月17日，韓艷在溫州參加第十八屆中國青年科技獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮，是99位獲獎(jiǎng)人中唯一的湖南面孔。

橋梁風(fēng)工程是科學(xué)，而人們對(duì)科學(xué)的認(rèn)知沒有止境。

展望未來，韓艷希望自己做一位“頂天立地”的學(xué)者，面向工程結(jié)構(gòu)風(fēng)致災(zāi)害與智能防控研究的前沿方向、切實(shí)解決實(shí)際工程中遇到的風(fēng)振問題；同時(shí)立足瀟湘大地，培育更多創(chuàng)新型復(fù)合型人才，向在這片土地奮斗的千千萬萬建設(shè)者致敬。

作者：周順

責(zé)編：李傳新

一審：周順

二審：劉文韜

三審：楊又華

來源：湖南日?qǐng)?bào)