同济大学:给出桥梁抗风完美方案
发布时间:2020-06-20 05 来源: 互联网

  中国教育报上海10月24日讯(记者 董少校 通讯员 程国政)举世瞩目的港珠澳大桥今天正式通车运营。前不久台风“山竹”正面袭击珠三角时,大桥安然无恙,经受住了飓风的考验。这里凝结着同济大学研究团队的抗风成果。

  在港珠澳大桥的设计建造过程中,同济大学多个研究团队深度参与,破解诸多技术难题,为人工岛建设、沉管隧道接合与抗震、通航孔桥抗风等贡献智慧,确保了大桥的顺利建成并通车运营。

  港珠澳大桥采用隧桥模式,隧桥转换需要在大海中建设人工岛,采用的方式为先打桩、用挤密砂桩圈起围堰,抽干水然后再筑岛。如何解决软弱海底地基的稳定和沉降问题?同济大学土木工程学院马险峰博士开展“外海厚软基桥隧转换人工岛设计与施工关键技术”研究,其成果支撑了挤密砂桩设计中若干难题的解决。

  港珠澳大桥隧道沉管每节重达8万吨,在海底万一没接好怎么办?遇到地震会不会扭曲变形?同济大学土木工程学院袁勇教授团队开展多点非一致地震激励下超长沉管隧道地震响应快速分析方法、沉管隧道减震控制技术等一系列研究,拿出了可确保大桥承受8度设防烈度地震的抗震方案。

  港珠澳大桥有三个大跨度通航孔桥,在风高浪急的伶仃洋上,桥梁如何抗风是个大问题。同济大学研究团队给出了方案。以青州航道桥为例,研究人员采用主梁小、大比例节段模型测振风洞试验,主梁、桥塔节段模型测力风洞试验,桥塔自立状态气弹模型、全桥气弹模型风洞试验的方法进行抗风研究。桥塔试验表明,即使在风速65米每秒的风中,桥塔也未出现自激和发散性的驰振现象。

  在港珠澳大桥拱北隧道建设过程中,面对土层软弱、富含地下水、距离地面仅5米的不利情况,同济大学胡向东教授与各方专家一起探索研究,最终敲定管幕冻结法。管幕是围绕隧道四周、沿隧道全长布置的大型钢管,保护隧道施工安全;冻结是把钢管之间及周围土体冻结成冻土,形成止水帷幕。这样,拱北隧道暗挖段成为一个大“冰桶”,有效避免了施工时漏水和地面塌陷。

  当初荷兰一家世界著名隧道沉管公司曾要价1.5亿欧元相当于15亿元人民币,提供巨大沉管的深水安装技术咨询。中方决定找自己的专家解决,同济大学接下了这项任务,承担港珠澳大桥设计文件的复核、审查,圆满完成了相应的关键技术科研任务。

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