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中国科学家突破百年世界难题!致敬“大桥上的追风者”

2024-10-12   央视一套   阅读量:977

    新中国成立75年来,我们目睹了一座座摩天大楼拔地而起、一座座桥梁通江达海。然而,摩天大楼、大跨桥梁面对大风、地震等自然灾害以及岁月变迁的考验时,如何才能做到岿然不动、安全可靠呢?

    本周《开讲啦》邀请中国工程院院士、工程力学专家、湖南大学土木工程学院教授陈政清,与广大青年分享他和团队勇敢“追风”,为大国工程保驾护航的故事。

中国科学家突破百年世界难题

    土木工程业内有句话叫“小桥怕震,大桥怕风”,越大的桥梁就越怕强风侵袭。我国的桥梁设计寿命长达100年,如此漫长的时间跨度内,如何确保大桥在风雨中依然稳固如山呢?这就需要依赖先进的桥梁减振技术。令人惊讶的是,目前世界上最尖端的桥梁减振技术,其灵感竟然来源于100多年前发现的电涡流效应。

    人们一直期望利用电涡流效应实现对桥梁的减振和防风,但只有陈院士成功地将这一理念转化为现实。在节目现场,陈院士通过一个小模型生动诠释了这项防风减振技术的工作原理——通过电涡流效应消耗建筑物的能量,使其摆动不起来,效果立竿见影,让小撒和观众都大呼神奇!

    作为工程力学专家,陈院士从1987年至今都在做一件事,就是为桥梁和建筑防风减振,目前已经为不计其数的大桥和建筑保驾护航。比如中国第一高楼上海中心大厦的“镇楼神器”,重达1000多吨,是目前世界上最大的电涡流阻尼器,它凭借优雅的造型,成为游客们在上海的必去打卡点。

网红玻璃桥靠谱吗?

    如今,许多景区为吸引游客在峡谷建起了玻璃桥,刺激的游玩体验让游客们既腿软又欲罢不能。一到旅游旺季,当网红玻璃桥站满游客,它还安全吗?

    桥梁专家陈院士以张家界大峡谷的“云天渡”玻璃桥为例告诉我们,这类桥本质上是钢桥,主要承力结构是上边的钢缆,所以非常坚固可靠,以玻璃桥的方式呈现只是带来视觉刺激的一种营销,是市场行为。但陈院士也表示,任何一座布满行人的桥都有可能晃动,因此必须在设计阶段论证出一座桥所能承受的最大人流量。

    节目中,陈院士提示广大游客,判断一座桥是否安全主要看两点:一要看它是否由正规团队设计,二要看桥上是否有人管控,如果游客过多却无人管控,就一定会存在安全隐患。

“追风少年”也在追赶时间

    为确保每座大桥都能经得住大风的考验,陈院士和团队总在桥上“追风”,陈院士说:“你必须坐在那里等风来考验你的理论和实验的结果。”这样一位青春不老的“追风少年”,一生都在追赶时间。

    1977年,高考制度恢复,陈政清当时正在农村担任教师,他一边教导学生,一边也为自己的考试做准备。30岁的他,与自己的学生一同步入了考场。当他被湖南大学录取时,他是班上年纪最大的学生。他曾说:“我已经不年轻了,不能再浪费时间,必须全力以赴,与时间赛跑。”

    尽管陈院士天生听力有障碍,但他不惜花费巨资购买了收音机,坚持每天数小时紧贴耳朵练习英语听力。夜深人静时,他会在路灯下阅读半小时;每天清晨6点,他会起床晨读一小时。现在,他不仅在桥梁工程上追求创新,还持续学习,不断有新的想法涌现。在陈院士的努力下,颠覆性的减振技术已经实现了“跨界破圈”,既在土木工程中广泛运用,还用在了新能源、军工、火箭回收等众多领域。

土木工程专业还值得报考吗?

    近年来,土木工程专业的未来似乎并不被大众看好,甚至国内顶尖高校的土木工程专业也感受到了“寒潮”。关于网友们“学土木就是下工地”“土木,又土又木”“学土木没前途”等说法,陈院士有不同的看法。

    他说:“我们国家在桥梁、道路、大型公共场馆等基础设施的建设方面离规划目标还很远,这都需要土木人继续贡献。同时,土木工程这个学科也在不断进行技术创新,朝着智能建造的方向不断前进。未来,土木工程专业会随着相关行业的调整逐步趋于稳定,留下来的都会有光明的前途!

陈政清
中国工程院院士
工程力学专家