——專訪中國工程院院士、國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會副主席項海帆
項海帆,中國工程院院士,國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會副主席,同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院顧問院長,土木工程防災(zāi)國家重點實驗室名譽(yù)主任,中國土木工程學(xué)會橋梁及結(jié)構(gòu)工程分會理事長,中國風(fēng)工程學(xué)會及上海振動工程學(xué)會首席顧問。
作為橋梁及結(jié)構(gòu)工程專家,項海帆是我國風(fēng)工程學(xué)科的主要學(xué)術(shù)帶頭人。他長期從事
橋梁工程的教學(xué)與科研,研究方向為
橋梁結(jié)構(gòu)理論與工程控制、橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與振動問題,近年來主要側(cè)重于大跨度橋梁抗風(fēng)、高聳結(jié)構(gòu)與高層建筑抗風(fēng)等方面的研究。在橋梁顫振與抖振分析、橋梁結(jié)構(gòu)動力特性、橋梁風(fēng)致振動與控制及大跨橋梁抗風(fēng)設(shè)計等方面取得了許多研究成果,榮獲國家科技進(jìn)步一等獎等獎項。
由于項海帆長期以來在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域和人才培養(yǎng)方面所作出的杰出貢獻(xiàn),2008年他獲得了國際橋協(xié)頒發(fā)的AntonTedesko大獎,這是我國學(xué)者在國際上首次獲得這一殊榮。
“舟山連島大橋尤其是西堠門大橋,是中國從‘橋梁大國’走向‘橋梁強(qiáng)國’的一個重要砝碼,國外的
橋梁專家也為之驚嘆動容。”在風(fēng)工程館的風(fēng)洞實驗室內(nèi),看著西堠門大橋的大比例節(jié)段模型,頭發(fā)已是花白的項海帆院士,臉上的笑容如室外的春色一般喜人。項海帆當(dāng)時透露,2009年5月中旬國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會將在上海舉辦當(dāng)代大橋?qū)W術(shù)研討會,眾多世界級橋梁專家的心愿是:要去看看舟山的西堠門大橋和金塘大橋。
身為中國工程院院士、國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會副主席、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院顧問院長,項海帆無疑是目前中國橋梁界的泰斗。曾主持和參與了舟山連島大橋多項技術(shù)評審的他,說起連島大橋,言語中充滿了自豪和感慨。
有句話讓我記了近20年
說起舟山連島大橋,項海帆院士感慨地說:他與連島大橋“有緣分”。
“那是上世紀(jì)90年代初的時候,當(dāng)時舟山交通部門的領(lǐng)導(dǎo)專程到上海找到我,想邀請我去實地考察舟山建大橋的規(guī)劃設(shè)計。”項海帆說,于是他和另外一位教授一起帶隊,一行六人從十六鋪碼頭坐船到了舟山。經(jīng)過5天的考察,他在一張海圖上畫下了連島大橋東線、西線兩條路線圖。“現(xiàn)在的連島大橋就是按照當(dāng)時的西線方案建的。”項海帆說,當(dāng)時畫西線的時候,也考慮到了金塘島的開發(fā)等因素。
“舟山如果不跟大陸連接,舟山的發(fā)展是沒有希望的。”——這句話,讓項海帆至今記憶深刻。在項海帆考察期間,時任舟山市市長的夏阿國也趕來陪同。“他是舟山子弟,給我講了舟山的很多故事,在講到大橋時就說了這句話。”項海帆說,這句話讓他記了近20年。雖然畫了規(guī)劃圖,但在當(dāng)時,舟山建大橋難度太大了,“沒想到如今舟山人的大橋夢想真的一步步實現(xiàn)了”。
西堠門大橋挑戰(zhàn)最強(qiáng)
在風(fēng)洞實驗室的門外,張貼著一張“主要橋梁科研項目及課題”表,上面是105座由同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院做過科研項目的橋梁名單,西堠門大橋排在第67個。“西堠門大橋是我們遇到的最大挑戰(zhàn)。”項海帆說,這個挑戰(zhàn)來自于風(fēng)。
由于舟山多臺風(fēng),大橋又地處海上,周圍沒有遮擋,因此西堠門大橋營運階段顫振檢驗風(fēng)速達(dá)每秒78.74米。加上西堠門大橋是鋼箱梁
懸索橋世界第一跨,跨度非常大,為了方便通航又離海面很高,因此抗風(fēng)成了最嚴(yán)峻的問題。“這么高的顫振檢驗風(fēng)速,我也是第一次碰到。”項海帆說,這是中國大陸抗風(fēng)等級最高的大橋了,此前顫振檢驗風(fēng)速最高的是福建閩江大橋,每秒74米。如何破解這個難題?這讓他也感覺頗為棘手,因此一接到任務(wù),他和技術(shù)攻關(guān)小組就開始了大量的試驗。
17級狂風(fēng)大橋也“不怕”
“如果風(fēng)太大,橋的穩(wěn)定性不夠,就會發(fā)生顫振。”項海帆介紹說,為保證大橋的抗風(fēng)穩(wěn)定性,西堠門大橋采用了分體式雙箱斷面鋼箱梁,是以中央開槽技術(shù)解決大跨徑懸索橋顫振穩(wěn)定性問題的首次實踐,在顫振臨界風(fēng)速達(dá)到每秒88米以上的時候,依然能夠滿足抗風(fēng)穩(wěn)定性要求。這就意味著,17級超強(qiáng)臺風(fēng)下西堠門大橋也能安然無恙。“特大跨徑懸索橋新型分體式鋼箱梁關(guān)鍵技術(shù)研究”成果獲得了2008年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎。在20092月舉行的鑒定會上,專家組認(rèn)為這一研究成果達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
世界上首次在大橋上采用活動式
風(fēng)障,臺風(fēng)期架梁可行性研究……西堠門大橋在抗風(fēng)技術(shù)上的成就,讓項海帆也頗為自豪。
“在抗風(fēng)研究上,西堠門大橋具有重要的現(xiàn)實意義。”項海帆說,浙江、福建等地多島嶼,今后還會造更多的大橋,而舟山連島大橋起到了示范作用,為中國
橋梁建造在國際上的競爭力打響了品牌。
走向“橋梁強(qiáng)國”的重要砝碼
在項海帆院士的眼里,中國已經(jīng)是一個“橋梁大國”,但還不能稱之為“橋梁強(qiáng)國”。“中國
橋梁建設(shè)起步晚,可發(fā)展速度快,短短的幾十年時間就取得了巨大成績。”項海帆說,但跟一些橋梁強(qiáng)國比仍有不小差距。橋梁建設(shè)是以技術(shù)創(chuàng)新論英雄的,我國橋梁領(lǐng)域自主創(chuàng)新的技術(shù)和專利還不多,還缺少世界級的品牌設(shè)計公司、施工企業(yè)。
數(shù)據(jù)顯示:在西堠門大橋、金塘大橋的建設(shè)過程中,開展了一系列新技術(shù)、新工藝、新
材料、新設(shè)備的攻關(guān)研究。目前,已完成的18個科技項目,有1個項目達(dá)到國際領(lǐng)先水平,14個項目達(dá)到國際先進(jìn)水平,3個項目達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。“西堠門大橋乃至整個連島大橋的可貴之處,在于有很多原創(chuàng)的橋梁技術(shù)。”項海帆認(rèn)為,西堠門大橋完全有能力沖擊國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會評選的“杰出結(jié)構(gòu)大獎”,連島大橋的建設(shè),是中國走向“橋梁強(qiáng)國”的重要砝碼。
“什么時候,當(dāng)菲律賓、馬來西亞、印尼等國家要造
跨海大橋時,我們的設(shè)計、施工單位能夠中標(biāo),大橋造完后對方能蹺大拇指,我們就是‘橋梁強(qiáng)國’了。”項海帆動情地說,舟山連島大橋的建設(shè),正是為這一目標(biāo)打下了一個堅實基礎(chǔ)。
這將是美麗的海上長虹
“橋梁對美學(xué)的要求非常高。”項海帆說。
在1999年最后一期英國 《
橋梁設(shè)計與工程》雜志中,有一次20世紀(jì)國際最美橋梁的評選。讓項海帆遺憾的是,在入選的10座大橋中無一是中國的大橋,設(shè)計者也沒有一個是中國人。項海帆也曾根據(jù)他對橋梁美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的理解,給出過一份他心目中中國當(dāng)代美麗橋梁的十佳,其中包括江陰長江大橋、
香港青馬大橋等。
“橋梁是一種美的藝術(shù)。”項海帆說,欣賞橋梁有遠(yuǎn)看、中看和近觀,遠(yuǎn)看橋的形體和與環(huán)境的協(xié)調(diào),中看橋的構(gòu)架、材料,近觀橋的細(xì)節(jié),如鋼材、水泥表面是否有裂縫等。雖然西堠門大橋建成后他還沒有親眼看到過,但因為做過全模型試驗,因此對這座橋已經(jīng)是非常熟悉了。“從美學(xué)角度出發(fā),我相信這會是一座美麗的大橋。”項海帆憧憬地說,5座大橋組成的連島大橋,將是一組獨特而美麗的風(fēng)景。等有機(jī)會的時候,他一定要好好看看連島大橋。
連島大橋莫忘保養(yǎng)維護(hù)
“連島大橋的通車,對舟山的港口、水產(chǎn)、旅游等都具有重要意義。”項海帆說,依托大橋,舟山在旅游上還能做很多“文章”,老百姓也能更快地富起來。
“連島大橋在通車后,一定要重視保養(yǎng)維護(hù)。”項海帆說,國內(nèi)的橋梁“負(fù)擔(dān)”很重,大噸位的貨車來往通行,尤其是不少貨車還存在超載現(xiàn)象。如果不注意保養(yǎng),大橋很容易“積勞成疾”,如某地一座1997年才建成的大橋,就因為超負(fù)荷運行而出現(xiàn)了問題,當(dāng)?shù)刂荒芪型聊竟こ虒W(xué)院設(shè)計加固方案。因此舟山連島大橋一定要做好限制重車超載、定期檢查保養(yǎng)等工作,讓大橋保持“健康”。