有一种骄傲叫“中国人的桥都是自己造”!

发布时间 :2018-10-15 

今年国庆,横跨在上海黄浦江上的四座大桥——南浦、杨浦、徐浦、卢浦大桥华丽亮灯,展现一道了炫目的滨江岸线夜景。

       和经过集体“换装”、焕然一新的四座大桥交相辉映的,是一则学术圈里的喜讯:同济大学土木工程防灾国家重点实验室主任葛耀君教授日前经过国际桥梁与结构工程协会的无记名投票,当选新一任主席。这是该协会近90年历史上首位担任主席职务的中国学者。

无论是上海的这四座大桥,还是国际桥协,和葛耀君师徒三人,有着不解的缘分。

“我的老师是项海帆院士,他承担了南浦、杨浦、徐浦大桥的抗风设计,项海帆院士的老师是我们同济大学的李国豪老校长,他当时担任南浦大桥的专家组组长。正是在李国豪的手上,我们中国人开始自主建设大跨度桥梁,从此,中国的桥梁都有中国人自己造……”在葛耀君位于同济大学桥梁馆的办公室里,记者听他讲述了一段同济三代学人和大桥建设的往事。

上海的很多市民都知道,一座座跨越黄浦江的大桥的建设,和同济大学桥梁工程系有着天然的联系。

“改革开放40年,中国的桥梁都是中国人自己造的。”这是让葛耀君最自豪的一点。

这位长期从事桥梁设计研究的专家,解决了世界上多座最大跨度拱桥的抗风关键技术问题,他的科研成果直接应用于卢浦大桥、东海大桥、上海长江大桥、舟山西堠门大桥、港珠澳大桥等大跨度桥梁中。

早在1988年,葛耀君就主持设计了内环线2.10标段高架道路工程。这一年,他才30岁,是上海城市建设学院(后并入同济大学)一名刚留校不久的年轻讲师。

1993年,内环线二期工程建成通车。同年,当时世界上主跨最大的斜拉桥杨浦大桥也通车了,加之1991年建成通车的南浦大桥,至此,上海的道路交通迈入了提速的全新阶段。“内环线浦西段自南浦大桥一路至杨浦大桥,全长29.2公里。当时,从南市区到杨浦区,开车只要30分钟。”而这一段给上海市民出行带来极大便利的城市高速路,离不开同济桥梁系三代学者的名字:李国豪、项海帆、葛耀君。

上世纪80年代,改革开放后的上海人燃起了坐车过黄浦江的梦。上海决定修建跨越黄浦江的南浦大桥。

最初,日本专家提出免费设计大桥,并提供贷款,条件是工程必须由日本公司承担。当时,杰出桥梁结构专家、曾任同济大学校长的李国豪让他的学生项海帆代表同济大学桥梁系的教师给上海市写信,力陈中国桥梁界完全有能力自主完成设计、建造大桥。最后,李国豪提出的“叠合梁斜拉桥”的方案被确定为实施方案,而造价只有日本人方案的一半。

图为我国知名桥梁专家李国豪和他的学生项海帆在南浦大桥的模型前

“李国豪老校长为中国桥梁人争到了话语权,随后,跨江跨海的各种大型桥梁没有一座的设计建造权被外国人拿走。”葛耀君告诉记者,南浦大桥开建之时,如何解决大桥的抗风问题,对本土学界是一个极大的考验。在工程界,超过400米的桥属于大跨度桥,对桥梁安全构成最大威胁的就是大风,所以解决大桥的抗风安全性是非常重要、必须要攻克的科学问题。

“我在做完了内环线工程后,就觉得大跨度桥这个领域,有很多值得研究的问题。我想换一个研究方向。”1995年,葛耀君开始在同济大学桥梁系攻读博士学位,很幸运,继1983年成为项海帆教授的第一位硕士生之后,又成为了项海帆院士的桥梁抗风博士生。取得博士学位后,葛耀君赴加拿大渥太华大学做博士后研究,1999年学成回国后,有一座新的即将建造的大桥等待着他,那就是卢浦大桥。

2003年卢浦大桥的建成通车,李国豪、项海帆、葛耀君师徒三人一起参加了通车典礼。

或许是因为师承关系,今年60岁的葛耀君说起上海的每一座大跨度桥,都如数家珍。确实,每一座桥就像一个孩子,凝聚着同济桥梁系几代学者的集体智慧和心血。这些年,伴城市建设的脚步不曾停过,大桥一座座地开建,学人也在一代代接力。有一种嘱托,今天听来,格外让人动容。

1993年杨浦大桥建成通车时,李国豪年满80岁。“我曾听项海帆院士说,那一年,在参加完大桥通车典礼后,李国豪郑重地提出,以后他不再承担大桥设计、建设的具体事务,大桥建设的重任就交给更年轻一代了。”而作为李国豪的学生,一路参与南浦、杨浦、徐浦等大桥抗风设计研究的项海帆院士,后来在70多岁时也提出了同样的想法,希望长江后浪推前浪。于是,桥梁抗风设计研究的接力棒传递到了葛耀君这一代学者的身上。

图为葛耀君(左)教授近期和恩师项海帆(中)教授的合影

“同样是抗风,每一座大跨度桥遇到的抗风问题都是不一样的,解决方案也是不一样的。”葛耀君告诉记者,以卢浦大桥为例,经过风洞试验,大桥必须要解决涡振问题。葛耀君的团队经过研究,创造性提出了涡振控制方案,即在大桥上设置预留件,遇到极端天气有必要时再安装分流板的方案。这项技术不仅获得了国家科技进步二等奖,也为大桥的建设节省了一笔不菲的开支。

而此后葛耀君承担东海大桥的抗风设计,专门研发了风嘴、裙板、检修轨道移位等一系列的颤振控制技术,确保大桥的抗风安全。

“根据实际情况不同,有的大桥在建设时就要给它穿上‘裙子’挡风,而有的大桥则不必,但是给它留下了预埋件的安装空间,等必要时在穿上。”道理听上去虽如此简单,但每一个方案是否可行,都需要夜以继日的科研、实验。在葛耀君接手的多座桥梁中,让他最挂心的是西堠门大桥。西堠门大桥位于受台风影响频繁的海域,桥位所在地水文、地质、气候条件异常复杂。“如果做不好抗风设计,大桥遇到极端天气,就会像一挽孤零零的秋千,在狂风中飘来荡去。”

2005 年后的那些日子里,葛耀君带领的团队天天泡在风洞试验室,加风嘴、加稳定板,加……那么,能不能干脆把桥分开?最后,葛耀君团队灵机一动,采取了分体式钢箱梁设计。由此,西堠门大桥是全世界第一座采用分体式钢箱梁进行抗风的。而后,分体箱梁结构广为流传:韩国主跨1545 米的李舜臣大桥采用了分体钢箱梁,丹麦一座跨海大桥也打算采用这一技术。

图为舟山西堠门大桥

今年9月,葛耀君当选国际桥梁协会主席。这个消息,让中国土木工程学界的学者们激动不已。

国际桥协由100多个成员国组成,是目前会员国最多、行业影响力最大的国际土木类协会。葛耀君介绍,这一协会成立于1929年。

1957年,李国豪亲手创建了国际桥梁协会中国团组,并担任国际桥梁协会常任委员会委员(首位中国学者)和中国团组主席。

1987年,李国豪获颁国际桥梁协会最高奖——结构工程功绩奖(终身成就奖),这是协会历史上颁发的第13个终身成就奖,也是中国人第一次获此殊荣。

2001年,项海帆在国际桥梁协会马耳他年会上当选协会副主席,成为第一位当选国际桥梁协会副主席的中国学者。

2009年,葛耀君在国际桥梁协会曼谷年会上当选副主席。今年,葛耀君又从三位候选人中胜出,成功当选主席。

有统计显示,2000年至今,国际桥梁协会杰出结构奖共评出47项,中国占了11项,其中,桥梁项目总计6个,上海的卢浦大桥、苏通长江大桥、西堠门大桥、泰州长江大桥4座都有同济大学学者的直接参与。

用葛耀君的话说,中国桥梁的建造实力,已经收获了世界的认同;中国的桥梁建设智慧,已经开始向世界各地输出。

同济三代学者,40年的持续跨越。今天,当我们一览众桥风景时,或许也会和葛耀君有一样的感慨:从上世纪80年代中国人从日本人手中收回南浦大桥设计和建造的自主权,到如今中国的土木工程师能纷纷走出国门承接其他国家的桥梁建设任务,这一路走来的风景,实在太壮丽了!

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