原创《陈政清：专治大桥颤抖病》
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文/胡宇芬
编者按：在2015年新增选的两院院士中,湖南大学陈政清教授当选为中国工程院土木、水利与建筑工程学部院士,罗安教授当选为中国工程院能源与矿业工程学部院士.两位新晋院士深耕科研数十年,是各自领域的学术领跑者,为各自领域的发展做出了重大贡献.
风,有时是和煦的,有时却是残暴的.当大桥遇上了后者,就会得一种学名叫“风雨振”的“颤抖病”,轻则桥面晃动,影响交通；重则被风刮倒,桥毁人亡.
陈政清忙乎了20多年,研究出一套专治大桥“颤抖病”的药方.对桥梁风导致振动的几种典型病害,如板式吊杆振动、长吊索振动和主梁多阶涡振等,他及时找出了病害原因并提出了有效又经济的解决办法.这些研究成果在我国结构抗风理论从引进到超越的过程中发挥了重要作用,在国际上产生了重要影响.
全长5747.8米的洞庭湖大桥,是我国第一座三塔斜拉桥.洞庭湖大桥拉索出现的“风雨振”,是各种拉索“风振”中破坏力最严重的一种.而且,大风作用下的雨水在拉索上形成了“上雨线”,大大增强了振动的强度,造成大雨与大风共同“搞破坏”.
陈政清经过反复思考,决定用磁流变阻尼器取代油阻尼器.这种阻尼器是高级赛车的减振设备,可以极大地减轻高速行驶中的车辆振动.然而,磁流变阻尼器只能在受压状态下起作用,抗力的方向与大桥需要刚好相反,怎样才能将它用在大桥上？
为了解决这个大难题,陈政清时而泡在实验室,时而驱车到大桥现场考察.想方案,否定；又想方案,又否定.十几天下来,人都瘦了一圈.一天晚上,他苦苦思索到很晚才入睡.一觉醒来,猛然“看见”头上有个“三维设计图”,这不就是他日思夜想的理想设备吗？他兴奋得一下坐起来,对磁流变阻尼器改造的最佳方案,就在这一瞬间闪现了.这种手电筒大小的全新设备被连在每根拉索的下端,洞庭湖大桥的“颤抖病”顿时痊愈.这项成功整治“风雨振”的成果,美国权威刊物《土木工程》杂志称其为“世界上第一套应用磁流变技术的拉索减振系统”.※
院士档案
陈政清,出生于湖南湘潭.湖南大学本科和硕士毕业,西安交大博士毕业.现任湖南大学风工程研究中心主任、教授.
他长期从事工程力学研究,以工程中亟待解决的工程重大疑难力学问题为导向,在结构非线性分析理论与应用、结构减振技术、结构抗风理论与技术等三个领域有突出贡献.提出了梁杆索结构三维大变形的有限元方法并据此开发出计算程序,最早用于我国第一座和第二座悬索桥及后续一系列重要桥梁工程.他发明的电涡流减振技术,已经在上海中心大厦等多项减振工程中成功应用.
专治大桥颤抖病论文参考资料：
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