所謂大跨度橋梁,是指跨度超過400米的大型橋梁。作為關系國計民生的國家重大基礎設施,大跨度橋梁的建設在我國備受重視。自1991年建成第一座跨度超過400米的大跨度橋梁后,我國現已擁有全世界數量最多的大跨度橋梁,占世界總量一半以上。尤其近十年中,更是建成了55座大跨度橋梁。然而建成不是最終目的,讓這些大跨度橋梁安全運營才能實現建設之初衷。今年年初,2015年度國家技術發明獎揭曉之際,其二等獎獲獎項目“大跨度橋梁結構和行車抗風安全的氣動控制技術”引起了高度關注。
“我們的項目就是基于我國近十年建設的55座400m以上大跨度橋梁的抗風安全問題,去進行系統研究的。”項目第一完成人、同濟大學土木工程防災國家重點實驗室主任葛耀君說。
根據聯合國的長期統計分析,每年由各種災害造成的經濟損失,美國第一、日本第二、中國第三。其中,土木工程災害在各種災害中占有極高的比例,而風災又在土木工程災害中占據了極大的比重。為了讓大跨度橋梁更好地抗風,葛耀君率領團隊進行了科技攻關,系統研發了3項橋梁顫振氣動控制技術——檢修軌道結構、分體箱梁結構和穩定板結構、3項橋梁渦振氣動控制技術——豎直風障結構、建筑膜結構和導流板結構。同時,還通過“豎直和水平姿態可變的活動風障技術”,完善了橋面側向大風行車安全控制技術。這一系列周到的設計,被認為“達到國際領先水平”,既“促進了我國橋梁技術的跨越式發展”,也“為全世界提供了典范和借鑒”。葛耀君的設計靈感,也被國內外同行贊譽為“體現了當代橋梁的最新建設理念”。如今,該項目成果已直接應用于舟山西堠門大橋、東海大橋、上海盧浦大橋、潤楊長江大橋和肇慶西江特大橋等,樹立了一座座大跨度橋梁建設的豐碑。
作為項目的靈魂人物,葛耀君其人,多年來致力于風工程和橋梁結構抗風領域的研究,多次主持國家自然科學基金等項目,獲多項國家級獎勵。但無論何時,他口中都不忘提到背后那支團隊——同濟大學土木工程防災國家重點實驗室。
在同濟大學待了半輩子,葛耀君對實驗室的一切都非常熟悉。該實驗室建設于1988年,1991年通過國家正式驗收并對國內外開放。實驗室依托同濟大學一級國家重點學科——土木工程,以及防災減災工程及防護工程等4個二級國家重點學科,面向國家重大工程建設的戰略需求和土木工程防災學科發展的國際前沿,以地震、強風和火災等為主要災害種類,以高層建筑、大跨橋梁、大型空間結構和長大隧道為主要承載體,在災場作用預測、結構效應模擬、損傷演化規律和安全性能控制等方面深入開展基礎性、前瞻性和戰略性研究,逐步形成了4個主要研究方向:即工程結構抗震及控制研究、結構風工程及控制研究、工程結構抗火安全研究和城市綜合防災減災研究。
“直到2009年,它都是我國土木工程領域中唯一的國家重點實驗室。”身為實驗室主任,葛耀君肩負著土木工程防災的重任,帶領實驗室大步發展。1997年和2013年,團隊兩次在國家重點實驗室評估中獲得了優秀。近3年來,實驗室負責承擔了國家“973”、重大科技專項、國家自然科學基金項目、重大國際合作項目等多項攻關工作,并積極投身到港珠澳大橋、上海中心大廈、南京青奧中心、北京新機場等一批國家重大工程項目的建設中,獲得國家科技進步獎二等獎3項、國家技術發明獎二等獎2項,相關成果獲得國際發明專利授權、國家發明專利授權。
2016年是我國“十三五”計劃的開局之年,對葛耀君來說,過去的榮譽都將成為新的起點,在這個新的發展階段,他必將帶領實驗室積極創新、超越自我,為土木工程防災減災做出應有的貢獻。