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水下功夫!招商交科攻克深水桥梁抗震难题

2025-12-19 10:30:23 浏览量: 0

       我国300余座深水大桥横跨江河海域,其中近一半建在7度以上地震高发区。这些“水下巨柱”有的深达百米,地震来临时,水体不仅会放大震动,还会产生复杂的冲击力——2008年汶川地震中,庙子坪岷江大桥的桥墩就因这种“水与桥的共振破坏”(流体—结构动力耦合作用),出现了严重裂缝和移位。

       过去,工程师们面对这个难题犯了难:一方面,水下压力难测量,无法实时监测桥梁震动;另一方面,水流冲击的随机性让计算误差大、耗时长,就像给大桥做“抗震体检”时,既缺精准的“诊断工具”,又无高效的“诊断方案”。

为了让深水桥梁更安全,

招商交科耿波研发团队

联合北京工业大学和西南交通大学等高校,

经过十余年的刻苦钻研,

突破了深水桥梁抗震计算理论瓶颈,

开发了一整套新技术,

并研制了一套创新性提升装备,

来让招小科详细讲讲吧。

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15年攻关!破解“水与桥的共振密码”


       该技术的核心突破可以通俗理解为三大“神器”:

       精准“计算器”:给水流冲击力“画像”。团队破解了圆形、椭圆形等桥墩的动水压力规律,就像给水流冲击力画了精准“受力图”。更厉害的是,他们给出了简单好用的“快捷公式”,工程师不用再做复杂运算,就能快速算出不同水深下桥墩要承受的额外压力,计算误差不超过1%,效率却提升了100倍。

       智能“监测眼”:实时捕捉水下震动。团队研发的流固耦合实时监测技术,能像“水下雷达”一样,捕捉深水区桥梁的细微震动,哪怕是地震叠加波浪的复杂环境,也能精准记录数据,为桥梁安全“把脉”,解决了过去“看不见、测不准”的难题。

       抗震“防护甲”:柔性耗能+刚性限位。团队研制的大吨位滑移型铅芯橡胶支座、钢阻尼器等装备,就像给桥墩装上了“缓冲弹簧”和“防撞护栏”。比如加劲圆环钢阻尼器,能通过柔性变形消耗地震能量,同时刚性限位防止桥梁移位,兼顾“抗冲击”和“稳结构”双重功能。


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桥梁上部结构的地震响应等效计算方法


从实验室到大桥:这些桥梁已用上新技术​


       如今,这些“黑科技”已在多座大桥落地生根:双河大桥用上“地震易损性分析方法”,抗震安全系数大幅提升;小江大桥采用流固耦合效应研究成果,库区深水环境下稳定性翻倍;潮白河大桥、琅岐闽江大桥应用动水压力计算方法,降低了后期维护成本。这些技术不仅让桥梁在地震中“扛得住、不倒塌”,还能减少修复费用,避免交通中断带来的间接损失,更让我国深水桥梁抗震设计有了自己的“中国标准”。


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厦漳大桥成果应用


100人团队15年耕耘,斩获多项殊荣​


       这项成果背后,是100余名科研人员15年的坚守。团队拿下32项专利、10项软件著作权,发表106篇高水平论文。近日,在2025年度中国公路学会科学技术奖奖励大会上,该技术荣获科学技术进步奖二等奖。


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中国公路学会科学技术进步奖二等奖


这项技术的研究

填补了此前的多项空白,

还将应用于更多跨江跨海大桥,

为我国交通基础设施筑牢“抗震防线”。

招商交科将坚持

交通科技与产业创新融合发展,

让更多的前沿技术从书架走上梁架,

创造更美好的交通未来。(关书敏 供稿)

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