筚路蓝缕,以启山林-写在第二阶段计算分析工作结束之际 Wearing old clothes and driving firewood carriages to pioneering mountain forests – on the completion of SDJT stage II

      
       关键词:悬浮隧道,技术攻关,结构与设计方法,中交
       Key words: SFT, Technical problem, SDJT, CCCC

       自中交悬浮隧道工程技术联合研究组今年6月初组建结构与设计方法攻关组,联合国内知名高校,中交内部设计院、研究院和工程建设单位,开展悬浮隧道工程技术攻关。此次工程技术研究所涉及的“悬浮隧道结构设计分析”和“重难点科学研究”工作具有以企业为主导的鲜明特点。
       此次工程技术研究不同于传统意义的设计分析工作,这里没有成熟可靠的规范指导设计,没有已建案例可以借鉴,许多设计准则和规范标准都需要我们通过大量科研探索后来建立。比如在研究车辆移动对悬浮隧道的影响时,该如何描述车辆移动的特征;能否建立一套悬浮隧道水中稳定性能的评价标准;悬浮隧道施工过程中,能否制定一个简单可靠的变形控制指标;悬浮隧道各种荷载组合的特点是什么等等问题。这些问题的解决都需要我们结合悬浮隧道的特点,并在已有理论的基础上提出新的准则。
       此次工程技术研究工作的亮点是,结合科研严谨性和企业“快速、可靠地解决工程技术问题”的原则,注重整体和系统研究方法上的创新,持续补“最短的短板”。在不影响整体效率的前提下兼顾对个别点计算和编程方法上的创新,使得研究工作与工程实际更加贴合、研究结果“可落地”。比如在研究缆索涡激振动时,我们采取能够快速给出评估结果的尾流振子模型;在研究悬浮隧道动力响应时,采取两阶段法兼顾了求解精度和计算效率;在进行工况组合时,采取更适用于多种工况组合的Midas软件等等。“中庸”智慧,使得我们的研究工作既解决了工程技术问题,又具备可靠、稳定和快速的特点,这些研究工作为后续悬浮隧道工程案例设计打下了良好的基础。
       在第二阶段计算分析的过程中,中交悬浮隧道工程技术攻关组全面而系统地展开悬浮隧道工程技术研究,具体研究内容包括悬浮隧道水动力及流固耦合研究、横向结构设计分析、纵向结构设计、锚固系统设计分析等研究专题。在开展水动力研究时,力求全面的考虑各种流体作用,包括波浪、水流、内波、波流耦合等;在设计横向结构时,对比分析了多个横断面的力学性能;在进行纵向结构设计时,开展了结构静力和动力计算,考虑了近千种荷载组合工况;在进行锚固系统设计时,考虑了弹振、疲劳、参数共振、基础“沉降”等各种特殊情况。在撰写每个专题研究的技术备忘录时,我们详细论述了相应问题的原理,介绍了通过自主编程或者基于软件模拟等实现的方法,通过与试验值或者解析解比较验证方法的可行性,采取该方法计算设想的悬浮隧道算例,最终形成了近百篇技术备忘录。
       攻关组秉持攻坚克难、团结拼搏的科研精神。在过去几个月里,日复一日,我们进行高强度脑力工作,举办了不计其数的小组交流会、研讨会,经过激烈的思想碰撞后,诸如涡激运动、车辆影响、弹振、流固耦合等等那些看似不可能解决的科研问题最后都一一落实;在总体组给我们创造的这样一个互帮互助、拼搏向上的氛围中,我们形成了高效的沟通机制和协作机制,水动力载荷提资给结构计算、纵向结构计算与横断面设计评估的相互迭代、纵向计算提资给锚固系统进行性能评估等等,通过高效的团队协作,各个研究难题得以快速的解决。绳锯木断,水滴石穿,凭借着“愚公移山”的精神,攻关组在悬浮隧道工程技术研究之路上又向前迈出了里程碑式的一步。

       本文的完成得益于林巍、孙南昌、周卓炜、邹威等人提供的意见和建议,特致谢意。
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责任编辑:editor

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