榮獲國家科技進步二等獎1項、國家技術發(fā)明二等獎1項、江蘇省科技進步一等獎、中國公路學會科學技術特等獎等省部級獎項20余項,發(fā)表論文百余篇,出版專著2部……作為蘇交科集團股份有限公司在役長大橋梁安全與健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系列突破成果。
為什么要對在役長大橋梁進行
健康監(jiān)測?重要性有哪些?自身與團隊在工作中扮演著怎樣的角色?張宇峰對這些問題進行了回答。
更準確、更深層次監(jiān)測橋梁健康問題
記者:為什么要對在役長大橋梁進行健康監(jiān)測?
張宇峰:傳統(tǒng)的
橋梁檢測主要采用人工觀察、儀器檢測與荷載試驗三種手段結合的方法,這實際上存在兩個問題:一方面,兩次檢測之間的時間間隔太長,無法判斷這期間橋梁是否會出現(xiàn)哪些問題;另一方面,這種檢測的結果往往誤差較大,無法準確或者更深層次發(fā)現(xiàn)一些問題。
現(xiàn)在采用的在役長大
橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)對于橋梁而言,就類似于人的神經系統(tǒng),而橋上安裝的各類傳感器相當于神經末梢。通過功能相當于人體神經網絡的通訊網絡,將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心后,由計算機進行數(shù)據(jù)處理與分析,輔助專業(yè)人員對橋梁進行評估,從而有助于更及時發(fā)現(xiàn)問題或對已發(fā)現(xiàn)的病灶進行重點跟蹤觀測。
記者:對在役長大橋梁進行健康監(jiān)測有哪些作用?
張宇峰:主要作用可以分為四個方面:一是推演累積性損傷的未來發(fā)展情況;二是對地震、臺風、船撞等造成的突發(fā)性損傷進行報警;三是更廉價和更準確地替代人工檢查,改善高溫、雨雪等惡劣天氣下的人工作業(yè)條件;四是根據(jù)實際數(shù)據(jù)對橋梁設計進行檢驗評判,起到“現(xiàn)場實驗室”的作用,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(fā)展的第四個輪子。
注重細節(jié) 增強集成創(chuàng)新能力
記者:所帶領的工作團隊在役長大橋梁進行健康監(jiān)測過程中扮演什么角色?
張宇峰:我們對自身的定位是橋梁健康監(jiān)測的研究者與實踐者。橋梁健康監(jiān)測是一個典型的跨學科工程,涉及統(tǒng)計分析、通訊、傳感、信號處理、軟件可視化與橋梁結構等十幾個專業(yè)。工作過程中往往出現(xiàn)技術人員不懂得專業(yè)需求、專業(yè)人員不知道借助何種技術手段可以解決問題等情況,這需要團隊具有很強的集成創(chuàng)新能力,因此,工作的過程也成為不斷研究與創(chuàng)新的過程。
值得指出的是,橋梁健康監(jiān)測技術需要三項核心競爭力,分別是系統(tǒng)集成高、軟件開發(fā)好與數(shù)據(jù)分析強,基于此,我們與高校加強合作,在綜合能力方面不斷突破創(chuàng)新。
記者:在主持的60余座大橋結構健康監(jiān)測系統(tǒng)設計與實施中,哪個項目印象最深?
張宇峰:應該是江陰長江公路大橋結構健康監(jiān)測系統(tǒng)升級改造項目。這是我國首個大型橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)升級改造項目,1999年通車時引進使用了英國公司設計的系統(tǒng),但不到4年時間,系統(tǒng)就已完全無法使用,2000年,我們中標對系統(tǒng)進行了改造。
在分析系統(tǒng)損壞原因時發(fā)現(xiàn),固然造成英國公司所做的監(jiān)測系統(tǒng)過早損壞的原因很多,但英國公司簡單照搬以往經驗,也是個主要原因,如:英國公司直接使用了當時在英國已經成熟應用的防水密閉機箱技術,但這項技術更適用于類似倫敦天氣的濕冷環(huán)境的開敞式主梁橋梁。江陰長江大橋采用的是正交異性板扁平鋼箱梁,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,在這種情況下,內部設備的工作溫度長期高達70攝氏度,造成設備快速老化。很顯然,英國公司設計的系統(tǒng)并不符合江陰公路大橋的實際。
這個項目讓我們更多感受到,因地制宜、科學合理地設計系統(tǒng)十分關鍵,不能完全照搬固有經驗,細節(jié)決定成敗。
作者:楊美霞
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來源:中國交通新聞網