打印
火車緩緩駛上武漢長江大橋,年輕的苑仁安緊貼車窗,目光被這座橫跨天塹的鋼鐵巨龍深深吸引。那是2006年的夏天,他從家鄉前往長沙求學,第一次親眼見到“萬裏長江第一橋”的雄姿。江水奔湧,橋身巍然,那一刻他忽然意識到——人類用智慧與勇氣征服自然的壯舉,莫過於此。
“如果有一天,我也能參與建造這樣的橋梁……”這(zhe)個(ge)念(nian)頭(tou)如(ru)同(tong)一(yi)顆(ke)飽(bao)滿(man)的(de)種(zhong)子(zi),瞬(shun)間(jian)落(luo)入(ru)心(xin)田(tian),生(sheng)根(gen)發(fa)芽(ya)。彼(bi)時(shi)剛(gang)考(kao)入(ru)土(tu)木(mu)工(gong)程(cheng)專(zhuan)業(ye)的(de)他(ta),對(dui)橋(qiao)梁(liang)領(ling)域(yu)尚(shang)未(wei)萌(meng)生(sheng)出(chu)特(te)別(bie)的(de)敏(min)感(gan)與(yu)情(qing)愫(su),但(dan)武(wu)漢(han)長(chang)江(jiang)大(da)橋(qiao)的(de)震(zhen)撼(han)一(yi)幕(mu),讓(rang)他(ta)找(zhao)到(dao)了(le)畢(bi)生(sheng)為(wei)之(zhi)奮(fen)鬥(dou)的(de)方(fang)向(xiang),那(na)便(bian)是(shi)孜(zi)孜(zi)以(yi)求(qiu),追(zhui)尋(xun)跨(kua)越(yue)天(tian)塹(qian)的(de)“收斂解”(指在數值計算或數學分析中,隨著計算參數的變化,計算結果逐漸趨於穩定並達到一定精度的解)。
二十載春秋流轉,當年的青澀大學生,已成長為中鐵大橋勘測設計院第一設計院副院長。他的職業生涯,與一座座世界級大橋緊密交織:滬蘇通長江大橋、楊泗港長江大橋、荊州公鐵長江大橋、銅陵長江三橋、常泰長江大橋……這些響徹國際橋梁界的名字,見證著他從懵懂學子到世界級橋梁設計者的華麗蛻變。
創新突破:精細化設計的技術革命
對苑仁安而言,武漢長江大橋不僅是交通樞紐,更是精神的燈塔。初次途經大橋的經曆,成為他職業生涯的起點。
2013年研究生畢業後,他毫不猶豫地選擇了中鐵大橋院——這個孕育中國橋梁設計師的搖籃。
初出茅廬便趕上中國橋梁建設的黃金時代。他參與設計的滬蘇通長江大橋被譽為“世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋”。
在(zai)大(da)橋(qiao)設(she)計(ji)中(zhong),他(ta)發(fa)現(xian)在(zai)斜(xie)拉(la)橋(qiao)理(li)想(xiang)成(cheng)橋(qiao)狀(zhuang)態(tai)確(que)定(ding)需(xu)要(yao)反(fan)複(fu)試(shi)算(suan),且(qie)主(zhu)梁(liang)線(xian)形(xing)很(hen)難(nan)調(tiao)平(ping),成(cheng)為(wei)製(zhi)約(yue)項(xiang)目(mu)進(jin)展(zhan)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti)。無(wu)數(shu)個(ge)深(shen)夜(ye),辦(ban)公(gong)室(shi)裏(li)燈(deng)火(huo)通(tong)明(ming),他(ta)對(dui)著(zhe)複(fu)雜(za)的(de)力(li)學(xue)模(mo)型(xing)苦(ku)苦(ku)思(si)索(suo);無數個日夜,他反複思考無法調平的原因,不放過任何一個細節。最終,他成功研發出“非線性索力優化算法”,一舉解決了困擾業界多年的技術瓶頸,為大橋的順利建設奠定了堅實基礎。
“橋梁設計不僅僅是冰冷的計算和枯燥的繪圖,更是一種藝術,需要用心去感受結構的韻律。”苑仁安常常這樣告訴團隊的年輕人。從武漢長江大橋的震撼到親手參與世界級大橋的設計,他完成了一個輪回,也開啟著新的征程。
在(zai)常(chang)泰(tai)長(chang)江(jiang)大(da)橋(qiao)的(de)設(she)計(ji)中(zhong),苑(yuan)仁(ren)安(an)遇(yu)到(dao)傳(chuan)統(tong)超(chao)高(gao)橋(qiao)塔(ta)偏(pian)心(xin)距(ju)增(zeng)大(da)係(xi)數(shu)過(guo)於(yu)保(bao)守(shou)導(dao)致(zhi)材(cai)料(liao)浪(lang)費(fei)的(de)行(xing)業(ye)通(tong)病(bing)。他(ta)帶(dai)領(ling)團(tuan)隊(dui)夜(ye)以(yi)繼(ji)日(ri)地(di)鑽(zuan)研(yan),建(jian)立(li)了(le)考(kao)慮(lv)非(fei)線(xian)性(xing)效(xiao)應(ying)和(he)初(chu)始(shi)缺(que)陷(xian)的(de)偏(pian)心(xin)距(ju)增(zeng)大(da)係(xi)數(shu)方(fang)程(cheng)。經(jing)過(guo)反(fan)複(fu)驗(yan)算(suan)和(he)試(shi)驗(yan),成(cheng)功(gong)將(jiang)偏(pian)心(xin)距(ju)增(zeng)大(da)係(xi)數(shu)計(ji)算(suan)精(jing)度(du)提(ti)升(sheng)45%。這一突破,不僅節約了大量寶貴的建築材料,更為後續類似橋梁的設計提供了全新的思路和方法。
常泰長江大橋的設計任務,將苑仁安的創新能力推向了新高度。這座集城際鐵路、高速公路、普通公路“三位一體”的超級工程,是世界最大跨度斜拉橋,其公鐵非對稱荷載及多功能斷麵布置帶來了史無前例的技術挑戰。
麵對這一世界級難題,苑仁安跟隨秦順全院士,創新性地開發了“溫度自適應塔梁縱向約束體係”等新結構,成功降低梁端位移30%,提高梁端伸縮裝置的耐久性能,同時減小橋塔彎矩25%,有效降低了基礎規模;創新設計的“三位一體”鋼桁梁斜拉橋結構,有效集約了布局,減少兩岸用地麵積660畝,為保護綠水青山做出實實在在的貢獻。
精準掌控:施工控製的技藝巔峰
千qian米mi級ji大da橋qiao的de線xian形xing控kong製zhi一yi直zhi是shi世shi界jie性xing難nan題ti。傳chuan統tong的de控kong製zhi方fang法fa精jing度du有you限xian,無wu法fa滿man足zu現xian代dai大da跨kua度du橋qiao梁liang的de建jian設she需xu求qiu。苑yuan仁ren安an決jue心xin改gai變bian這zhe一yi現xian狀zhuang。
tajiangwuyinglizhuangtaifaliluntuozhanzhifeixianxingjiegou,jiyugoujianjihexianxinghejihefeixianxingbianxingtezheng,dingyilegoujiandanyuanwuyingligouxingyuwuyinglizhuangtailiangdeguanxi,jiejueleliyonggoujiandanyuanwuyinglizhuangtailiangkezhijiezhizaodewenti。
更令人振奮的是,他首次建立了非線性結構的力學平衡方程和線形控製方程,創造性解決了常泰長江大橋恒載非對稱結構的成橋線形、內力控製的難題。這意味著這座世界級大橋不僅能以完美的姿態橫跨長江,而且其內部結構也非常健康、安全,能夠承受長期使用的考驗。
理論創新需要技術支撐。苑仁安帶領團隊研發了多項線形控製技術,就如同一套超高精度的“造橋導航係統”:用新的掃描工具代替傳統測量工具,讓測量精度達到“發絲級”;團隊開發的數字拚裝和線形調控技術,能夠提前預測橋梁的變形趨勢,從而主動調整,確保大橋能夠嚴絲合縫對接;通過分析大橋在靜止和振動下的數據,精準把控橋梁核心構件的參數狀態。
這些技術在常泰長江大橋、銅陵長江三橋的成功應用,使得兩座大橋貫通後線形精度均控製在5厘米以內,讓建造千米級大橋像搭積木一樣精準可控,將中國橋梁施工控製技術推向了世界領先水平。
突破瓶頸:從追隨到引領的飛躍
bianjiefeixianxingdonglifenxisuanfadetupo,zhishikaishi。yuanrenanshenzhi,zaijiyoudebianjiefeixianxinglilunxia,dakuaduqiaoliangfeixianxingdonglifenxizaijisuanjingduhejisuanxiaolvshang,rengmianlingenbenxingzhiyue。yaoshixianfeixianxingdonglifenxijishudewanquanzizhuyulingxian,bixugongkegengduojishubaolei。
他首次建立了全新的基於阻力平衡的[y1]非線性動力方程,構建了8種非線性單元數學模型,研發了自適應步長非線性迭代算法,實現了對非線性動力求解問題的超高精度和強收斂性。
同時,他帶領團隊成功開發了結構邊界非線性動力分析軟件。這一軟件對於同類型千米級跨度橋梁,相比商業軟件計算精度提升2個數量級,計算效率提高20倍以上,徹底打破了國外技術的壟斷。
在zai大da跨kua度du鐵tie路lu橋qiao梁liang的de設she計ji中zhong,采cai用yong常chang規gui方fang法fa所suo確que定ding的de梁liang端duan位wei移yi設she計ji值zhi往wang往wang遠yuan大da於yu實shi際ji監jian測ce值zhi,導dao致zhi必bi須xu選xuan用yong規gui格ge較jiao大da的de梁liang端duan伸shen縮suo裝zhuang置zhi,不bu僅jin使shi伸shen縮suo裝zhuang置zhi更geng易yi發fa生sheng損sun傷shang,還hai引yin起qi高gao速su鐵tie路lu橋qiao梁liang限xian速su通tong行xing等deng問wen題ti。
苑(yuan)仁(ren)安(an)針(zhen)對(dui)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti),開(kai)展(zhan)了(le)係(xi)統(tong)的(de)理(li)論(lun)分(fen)析(xi)與(yu)大(da)量(liang)計(ji)算(suan)研(yan)究(jiu),提(ti)出(chu)了(le)考(kao)慮(lv)邊(bian)界(jie)非(fei)線(xian)性(xing)效(xiao)應(ying)的(de)列(lie)車(che)過(guo)橋(qiao)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa),有(you)效(xiao)克(ke)服(fu)了(le)常(chang)規(gui)方(fang)法(fa)的(de)不(bu)足(zu),將(jiang)計(ji)算(suan)偏(pian)差(cha)從(cong)原(yuan)來(lai)的(de)50%顯著降低至6%。
此外,他提出的結構動力體係設計方法,明確了斜拉橋、懸索橋等不同類型橋梁在列車過橋及地震等動力工況下的分析標準,有力推動了大跨度鐵路橋梁項目的順利建設。
十一年的堅守與創新,苑仁安交出一份亮眼的成績單:獲得授權國家發明專利35項;發表EI論文23篇;研究成果成功應用於常泰長江大橋、銅陵長江三橋、楊泗港長江大橋等數十座大型橋梁設計建造中,節約工程造價約9.5億元;主持編製江蘇省地方標準1項;獲得省部級獎項8項,其中特等獎3項、一等獎4項、二等獎1項;先後獲得“湖北省青年崗位能手”“湖北省向上向善好青年”“2024年度詹天佑中國中鐵專項獎貢獻獎”“中央企業優秀青年科技人才”等榮譽。
麵對未來,苑仁安有著清晰的規劃:“我們將繼續深化大跨度纜索橋梁的設計理論,推動橋梁工程的智能化、數字化轉型,同時更加注重橋梁與環境的和諧共生。”他的話語中充滿了對未來的憧憬和信心。(吳楠)