榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)等省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)20余項(xiàng)，發(fā)表論文百余篇，出版專著2部……作為蘇交科集團(tuán)股份有限公司在役長(zhǎng)大橋梁安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，張宇峰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞在役長(zhǎng)大橋梁損傷機(jī)理、健康診斷、狀態(tài)評(píng)價(jià)等關(guān)鍵問(wèn)題取得了一系列突破成果。
為什么要對(duì)在役長(zhǎng)大橋梁進(jìn)行
健康監(jiān)測(cè)？重要性有哪些？自身與團(tuán)隊(duì)在工作中扮演著怎樣的角色？張宇峰對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了回答。
更準(zhǔn)確、更深層次監(jiān)測(cè)橋梁健康問(wèn)題
記者：為什么要對(duì)在役長(zhǎng)大橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)？
張宇峰：傳統(tǒng)的
橋梁檢測(cè)主要采用人工觀察、儀器檢測(cè)與荷載試驗(yàn)三種手段結(jié)合的方法，這實(shí)際上存在兩個(gè)問(wèn)題：一方面，兩次檢測(cè)之間的時(shí)間間隔太長(zhǎng)，無(wú)法判斷這期間橋梁是否會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題；另一方面，這種檢測(cè)的結(jié)果往往誤差較大，無(wú)法準(zhǔn)確或者更深層次發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。
現(xiàn)在采用的在役長(zhǎng)大
橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于橋梁而言，就類似于人的神經(jīng)系統(tǒng)，而橋上安裝的各類傳感器相當(dāng)于神經(jīng)末梢。通過(guò)功能相當(dāng)于人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的通訊網(wǎng)絡(luò)，將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心后，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，輔助專業(yè)人員對(duì)橋梁進(jìn)行評(píng)估，從而有助于更及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或?qū)σ寻l(fā)現(xiàn)的病灶進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤觀測(cè)。
記者：對(duì)在役長(zhǎng)大橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)有哪些作用？
張宇峰：主要作用可以分為四個(gè)方面：一是推演累積性損傷的未來(lái)發(fā)展情況；二是對(duì)地震、臺(tái)風(fēng)、船撞等造成的突發(fā)性損傷進(jìn)行報(bào)警；三是更廉價(jià)和更準(zhǔn)確地替代人工檢查，改善高溫、雨雪等惡劣天氣下的人工作業(yè)條件；四是根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)判，起到“現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”的作用，成為除“理論、仿真、模型試驗(yàn)”三輪驅(qū)動(dòng)之外的、推動(dòng)橋梁技術(shù)發(fā)展的第四個(gè)輪子。
注重細(xì)節(jié) 增強(qiáng)集成創(chuàng)新能力
記者：所帶領(lǐng)的工作團(tuán)隊(duì)在役長(zhǎng)大橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)過(guò)程中扮演什么角色？
張宇峰：我們對(duì)自身的定位是橋梁健康監(jiān)測(cè)的研究者與實(shí)踐者。橋梁健康監(jiān)測(cè)是一個(gè)典型的跨學(xué)科工程，涉及統(tǒng)計(jì)分析、通訊、傳感、信號(hào)處理、軟件可視化與橋梁結(jié)構(gòu)等十幾個(gè)專業(yè)。工作過(guò)程中往往出現(xiàn)技術(shù)人員不懂得專業(yè)需求、專業(yè)人員不知道借助何種技術(shù)手段可以解決問(wèn)題等情況，這需要團(tuán)隊(duì)具有很強(qiáng)的集成創(chuàng)新能力，因此，工作的過(guò)程也成為不斷研究與創(chuàng)新的過(guò)程。
值得指出的是，橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)需要三項(xiàng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，分別是系統(tǒng)集成高、軟件開(kāi)發(fā)好與數(shù)據(jù)分析強(qiáng)，基于此，我們與高校加強(qiáng)合作，在綜合能力方面不斷突破創(chuàng)新。
記者：在主持的60余座大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施中，哪個(gè)項(xiàng)目印象最深？
張宇峰：應(yīng)該是江陰長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí)改造項(xiàng)目。這是我國(guó)首個(gè)大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí)改造項(xiàng)目，1999年通車時(shí)引進(jìn)使用了英國(guó)公司設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，但不到4年時(shí)間，系統(tǒng)就已完全無(wú)法使用，2000年，我們中標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了改造。
在分析系統(tǒng)損壞原因時(shí)發(fā)現(xiàn)，固然造成英國(guó)公司所做的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)過(guò)早損壞的原因很多，但英國(guó)公司簡(jiǎn)單照搬以往經(jīng)驗(yàn)，也是個(gè)主要原因，如：英國(guó)公司直接使用了當(dāng)時(shí)在英國(guó)已經(jīng)成熟應(yīng)用的防水密閉機(jī)箱技術(shù)，但這項(xiàng)技術(shù)更適用于類似倫敦天氣的濕冷環(huán)境的開(kāi)敞式主梁橋梁。江陰長(zhǎng)江大橋采用的是正交異性板扁平鋼箱梁，是封閉式的，且夏季高溫箱梁內(nèi)空氣溫度可達(dá)60攝氏度以上，在這種情況下，內(nèi)部設(shè)備的工作溫度長(zhǎng)期高達(dá)70攝氏度，造成設(shè)備快速老化。很顯然，英國(guó)公司設(shè)計(jì)的系統(tǒng)并不符合江陰公路大橋的實(shí)際。
這個(gè)項(xiàng)目讓我們更多感受到，因地制宜、科學(xué)合理地設(shè)計(jì)系統(tǒng)十分關(guān)鍵，不能完全照搬固有經(jīng)驗(yàn)，細(xì)節(jié)決定成敗。
作者:楊美霞
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