榮獲國家科技進步二等獎1項、國家技術發明二等獎1項(xiàng)、江蘇省科技進步一等獎、中國公路學會科學技術特(tè)等獎等省部級獎項20餘項,發表論文百(bǎi)餘篇,出(chū)版專著(zhe)2部……作為蘇(sū)交科集團(tuán)股份有限公(gōng)司在役長大橋梁安全與(yǔ)健(jiàn)康國家重點實驗室主任,張宇峰帶領團隊圍繞在役長大橋梁損傷機理、健康診斷、狀態(tài)評價等關鍵問題取得了一係列突破成果。
為(wéi)什麽要對在役長大橋梁進行
健康監測?重要性有哪些(xiē)?自身與團隊在工(gōng)作中扮演著怎樣的角色?張宇峰對這些(xiē)問題進行了回答。
更準(zhǔn)確、更深層次監測橋梁健康問題(tí)
記者:為什麽要對在役長大橋梁進行健康監測?
張宇峰:傳統的
橋梁(liáng)檢(jiǎn)測主要采用人工觀察、儀器(qì)檢測與荷載試(shì)驗三種手段(duàn)結合的方法(fǎ),這實際上(shàng)存在兩個問題:一方麵,兩次檢測之間的時間間隔太長,無法判(pàn)斷這期間橋梁是否會出現(xiàn)哪些問題;另一(yī)方麵,這種檢測的結果往往誤差較大,無法準確或者更深層次發現一些問題。
現在采用的在役長大
橋梁健康監測係統對於橋梁而言,就類似於人的神經係統,而橋上安裝的各類傳感器相當於神經末梢(shāo)。通過(guò)功能相(xiàng)當於人體神經網絡的通訊網絡,將采集的數據傳輸到數據中心(xīn)後(hòu),由計算(suàn)機進行數據處理與(yǔ)分析,輔助專(zhuān)業人員對(duì)橋梁進行評估,從而有助於更及時發現問題或對已發現的病(bìng)灶進行重點跟蹤觀測。
記者:對在役(yì)長大橋梁(liáng)進行健康監測有哪些作(zuò)用?
張宇峰:主要作用可以分為四個方麵:一是推演(yǎn)累積性損傷的未來發展情(qíng)況(kuàng);二是對(duì)地震、台風、船撞(zhuàng)等造成的突(tū)發性(xìng)損傷進行報警;三是更廉(lián)價和更(gèng)準確地替代人工檢查,改善(shàn)高溫、雨雪等惡劣天氣下的人工作業條件;四是(shì)根據實際數(shù)據對橋梁設計進行檢驗評判,起(qǐ)到“現場實驗室”的(de)作用(yòng),成為除“理論、仿真、模型試驗”三輪驅動之外的、推動橋梁技術發展(zhǎn)的第(dì)四個輪子。
注重細節 增強集成創新能力
記者:所帶領的工作團隊(duì)在役長大橋(qiáo)梁進行健康(kāng)監測過程中扮演什麽角色?
張宇(yǔ)峰:我們對自身的定位(wèi)是橋梁健康監測的研究者與實踐者(zhě)。橋梁(liáng)健康監測是一個典型的跨學(xué)科工程,涉及統計分析、通訊、傳感、信(xìn)號處理、軟件可視化與橋梁結構等十幾個(gè)專業。工作(zuò)過程中(zhōng)往往出現技術人員不懂得專(zhuān)業需求、專業人員不知道借助何種技術手段(duàn)可以解決問題等情況,這需要團隊具有很強(qiáng)的集(jí)成創新能力,因此,工作(zuò)的過程也成為(wéi)不斷研究與創新的過程。
值得指出的(de)是,橋梁(liáng)健(jiàn)康監(jiān)測技(jì)術需要三項核心競(jìng)爭(zhēng)力,分別是係統集成高、軟件(jiàn)開發好(hǎo)與數據分(fèn)析強,基於此,我們與高校加強合作,在綜(zōng)合(hé)能力方麵(miàn)不斷突破創新。
記者:在主持的60餘座大橋結構健康監測係統(tǒng)設計與實施中,哪個項目印象最深?
張宇峰:應該(gāi)是江(jiāng)陰長江公路大橋結構健康監測係統升級改造項目。這(zhè)是我國(guó)首個大型橋梁健康監測(cè)係統升級改造項目,1999年通車時引進使用了英國公司設計的係統,但(dàn)不到4年(nián)時間,係統就已完全無法使用,2000年,我們中標對係統進(jìn)行了改造。
在(zài)分析係統損壞原因時(shí)發現,固然造成英(yīng)國(guó)公司所做的監測係統過早損壞的原因很多,但(dàn)英國公司簡單照搬以往經驗,也(yě)是個主要原(yuán)因(yīn),如:英國(guó)公司直(zhí)接使(shǐ)用了當時在英國已經成熟應用的防水密閉機箱技術,但這項技術更適用於類似倫敦天氣的濕冷環(huán)境(jìng)的(de)開敞式主梁橋梁。江陰長江大(dà)橋采用的是正交異性板扁平(píng)鋼箱梁,是封閉式的,且夏季高溫箱梁內空氣溫度可達60攝氏度以上,在這種情(qíng)況下,內部設備的工作溫(wēn)度(dù)長期高達(dá)70攝氏度,造成設備快速老化(huà)。很顯然,英國公司設計的係統並不符合江陰公路大橋的實際。
這個項(xiàng)目(mù)讓我們更多感受到,因地製宜、科學合理地設計係統十分關鍵,不能完(wán)全照(zhào)搬固(gù)有經驗,細節(jiē)決定成敗。
作者:楊美霞
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來源:中國交通新聞(wén)網(wǎng)