2018年9月11日上午11時(shí)，在世界最大的邊界層風(fēng)洞——西南交通大學(xué)犀浦校區(qū)XNJD-3風(fēng)洞里，在土耳其交通和基礎(chǔ)設(shè)施部部長(zhǎng)圖爾汗一行的見(jiàn)證下，未來(lái)世界最大跨徑懸索橋——土耳其1915恰納卡萊大橋的風(fēng)洞試驗(yàn)正在緊張的進(jìn)行中。
在風(fēng)速漸漸增強(qiáng)、工作人員佩戴的工作牌都隨風(fēng)橫飛之際，大橋模型依舊穩(wěn)固。“在這種強(qiáng)風(fēng)下，模型沒(méi)有呈波浪形抖動(dòng)，說(shuō)明大橋是安全的。”西南交大風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心主任廖海黎告訴《科學(xué)新聞》。
1915恰納卡萊大橋主跨2023米，將會(huì)跨越土耳其海峽南端的達(dá)達(dá)尼爾海峽，建成后其不僅會(huì)刷新橋梁跨度的世界紀(jì)錄，更成為連接歐亞大陸的又一重要陸路通道。
2018年3月，通過(guò)國(guó)際競(jìng)標(biāo)，西南交大土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心和以廖海黎為首的橋梁風(fēng)工程團(tuán)隊(duì)成功中標(biāo)大橋的風(fēng)洞試驗(yàn)項(xiàng)目。歷經(jīng)4個(gè)多月的艱苦工作，全橋氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)圓滿完成。
一定要做好
2018年3月底，風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心收到大橋承包商從土耳其發(fā)來(lái)的郵件，告知中心中標(biāo)恰納卡萊大橋風(fēng)洞試驗(yàn)項(xiàng)目，這個(gè)喜訊讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)沸騰了起來(lái)。
回想1989年風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心建立之初，風(fēng)洞從無(wú)到有、從小到大，廖海黎與團(tuán)隊(duì)成員一起做夢(mèng)、圓夢(mèng)，直到2008年終于建成了這座世界上最大的邊界層風(fēng)洞，使實(shí)驗(yàn)室具備了躋身國(guó)際先進(jìn)風(fēng)工程科研機(jī)構(gòu)的硬件條件。
30年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室先后完成了國(guó)內(nèi)外100多座大橋的抗風(fēng)試驗(yàn)，包括剛剛建成通車(chē)的港珠澳大橋。此次中標(biāo)1915恰納卡萊大橋風(fēng)洞試驗(yàn)，更是標(biāo)志著橋梁風(fēng)工程團(tuán)隊(duì)具備了國(guó)際一流的競(jìng)爭(zhēng)力。
廖海黎深知，團(tuán)隊(duì)面對(duì)的是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求的世界最大跨度橋梁的抗風(fēng)試驗(yàn)，工作難度前所未有。“那時(shí)候整個(gè)團(tuán)隊(duì)心里都沒(méi)什么底。”廖海黎說(shuō)，“但我們相信，通過(guò)努力，采取各種措施，我們能夠完成任務(wù)。”
于是，風(fēng)工程團(tuán)隊(duì)迅速組建起工作小組，吹響了攻克恰納卡萊大橋抗風(fēng)試驗(yàn)的“集結(jié)號(hào)”。
合力跨難關(guān)
中標(biāo)以后，為了方便與外方技術(shù)團(tuán)隊(duì)聯(lián)系，風(fēng)工程團(tuán)隊(duì)專(zhuān)門(mén)購(gòu)置了視頻通訊設(shè)備，與土耳其、日本、丹麥、挪威等多國(guó)專(zhuān)家開(kāi)視頻工作會(huì)議，就大橋模型設(shè)計(jì)以及具體的試驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行溝通。
由于有時(shí)差，因此一般開(kāi)會(huì)時(shí)間都是在晚上9點(diǎn)到11點(diǎn)。大家根據(jù)議程一項(xiàng)項(xiàng)地反復(fù)討論細(xì)節(jié)，有時(shí)候一開(kāi)就是一兩個(gè)小時(shí)。
在與外方的接觸中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)外方對(duì)工作細(xì)節(jié)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)的要求幾乎到了苛刻的程度，甚至對(duì)于每天要完成什么工作都作了詳細(xì)規(guī)劃，還要求每天發(fā)郵件報(bào)告進(jìn)展。時(shí)間進(jìn)度的異常緊張，讓大家感到肩上的壓力又加了一層。
大橋的模型設(shè)計(jì)是試驗(yàn)的第一道難關(guān)。由于此前國(guó)內(nèi)外從未有過(guò)超過(guò)2000米懸索橋全橋模型設(shè)計(jì)制作的經(jīng)驗(yàn)，這就意味著傳統(tǒng)模型的制作方式和工藝都行不通，團(tuán)隊(duì)必須想出新的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)模型。
彼時(shí)，有的老師出差在外，有的老師又在其他校區(qū)，每天很難聚在一起。團(tuán)隊(duì)只能通過(guò)微信群進(jìn)行交流，誰(shuí)有了構(gòu)思，就畫(huà)個(gè)圖發(fā)到群里，大家先討論，如果可行性大就立刻安排計(jì)算，先看哪個(gè)方案行得通，再看哪個(gè)方案效果最好。
經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)的集思廣益以及近3個(gè)月的反復(fù)交流和計(jì)算模擬，最后終于在提出的四種方案中，敲定了馬存明的“葫蘆串式”設(shè)計(jì)方案。
試驗(yàn)過(guò)程也并非是一帆風(fēng)順的。有些細(xì)節(jié)由于之前很難全部考慮到，于是很多小問(wèn)題就悄悄地“冒”出來(lái)。但大家堅(jiān)信“辦法總比困難多”，碰到問(wèn)題，迎難而上，一起“頭腦風(fēng)暴”，總能把困難“踩”在腳下。
比如，在組裝模型時(shí)，由于之前計(jì)算沒(méi)考慮空隙，導(dǎo)致橋梁模型上多穿了幾根柱子，擠占了空間，所以必須在不傷害大纜的情況下把柱子取出來(lái)。在比對(duì)了成員提出的不同方案后，團(tuán)隊(duì)最終選擇一邊用電烙鐵把柱子燙開(kāi)，一邊用一根鋼絲往外拉，最終成功取出了柱子。
我們是團(tuán)隊(duì)
2018年7月，項(xiàng)目正式進(jìn)入組裝和調(diào)試模型階段。這是試驗(yàn)的關(guān)鍵期，卻也是一年中最熱的時(shí)候。
在這一個(gè)多月的時(shí)間里，試驗(yàn)技術(shù)負(fù)責(zé)人孫延國(guó)和學(xué)生們幾乎“住”在了實(shí)驗(yàn)室：凌晨?jī)扇c(diǎn)回家、早上九十點(diǎn)到實(shí)驗(yàn)室成了試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的常態(tài)。
“外方逼得緊，這么大的橋，模型部件要做就是批量，過(guò)程中出現(xiàn)一丁點(diǎn)意外幾乎就得重來(lái)一遍，晚上肯定就得熬夜了。”孫延國(guó)表示。
組裝模型是個(gè)精細(xì)活兒，非�？简�(yàn)動(dòng)手能力。為了不損壞原有模型，每一個(gè)環(huán)節(jié)，孫延國(guó)都要手把手地指導(dǎo)學(xué)生先在另外的材料上多試幾下，然后再正式進(jìn)行組裝。
偌大的實(shí)驗(yàn)室里又悶又熱，團(tuán)隊(duì)成員時(shí)而坐在地上擰螺絲、焊接材料，時(shí)而鉆在橋底下調(diào)試線型。有時(shí)候太過(guò)專(zhuān)注顧不上擦汗，汗水流下來(lái)辣著眼睛，浸透了衣服。
對(duì)孫延國(guó)來(lái)說(shuō)，那時(shí)連睡覺(jué)都成了奢望。凌晨?jī)牲c(diǎn)結(jié)束試驗(yàn)后，還要熬到三四點(diǎn)把試驗(yàn)報(bào)告整理好發(fā)給外方，不知不覺(jué)中天就亮了。“這是一種責(zé)任心，我們是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，任務(wù)交給你了，就得對(duì)工作質(zhì)量和進(jìn)度負(fù)責(zé)。”孫延國(guó)坦言，試驗(yàn)的壓力也是動(dòng)力，在整個(gè)團(tuán)隊(duì)齊心協(xié)力時(shí)，任何人都不能掉隊(duì)。
2018年8月7日凌晨，十幾個(gè)學(xué)生在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，一人扶著一節(jié)焊接好的芯梁，在風(fēng)洞工人的指揮下同步移動(dòng)，小心翼翼地將梁穿進(jìn)橋塔。經(jīng)過(guò)連夜組裝，大橋模型終于搭建起來(lái)。
第二天外方專(zhuān)家過(guò)來(lái)視察，對(duì)大橋模型的自振頻率、阻尼比等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示，大橋模型狀態(tài)非常好，頻率誤差均在2%以?xún)?nèi)，有些甚至達(dá)到了零誤差。外國(guó)專(zhuān)家先前凝重的表情變成了點(diǎn)頭和微笑，全場(chǎng)爆發(fā)出熱烈的掌聲。
“心里的一塊石頭終于落地了，很有成就感！”奮戰(zhàn)在試驗(yàn)一線的孫延國(guó)萬(wàn)般感慨。模型設(shè)計(jì)、組裝的成功，意味著最困難的階段過(guò)去了，而度過(guò)這個(gè)難關(guān)，是團(tuán)隊(duì)連續(xù)3個(gè)月辛苦工作的結(jié)果。
還有好多理想
4個(gè)多月的時(shí)間里，這支試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)克服了重重困難，最終圓滿完成試驗(yàn)項(xiàng)目，為這座舉世矚目的大橋的設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，也為土耳其人民慶祝建國(guó)100周年送上了一件禮物。
試驗(yàn)任務(wù)的完成讓團(tuán)隊(duì)松了一口氣，但并沒(méi)有讓他們停下前進(jìn)的腳步。在廖海黎看來(lái)，特大跨度橋梁是國(guó)內(nèi)外陸地交通跨越天塹的需求，趁著大好發(fā)展形勢(shì)，團(tuán)隊(duì)還有好多理想要去實(shí)現(xiàn)。
比如，雖然目前團(tuán)隊(duì)在橋梁風(fēng)洞試驗(yàn)方面具備了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，但在基礎(chǔ)研究、理論創(chuàng)新方面還任重道遠(yuǎn)。如今，國(guó)內(nèi)外都在規(guī)劃更大跨度的橋梁，風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心副主任李明水希望能從基礎(chǔ)科研出發(fā)，由點(diǎn)到面地向外散射，從科學(xué)機(jī)理中找出依據(jù)，進(jìn)而提高中心工程設(shè)計(jì)的水平和經(jīng)濟(jì)性。
2018年是風(fēng)工程團(tuán)隊(duì)的豐收年，“大跨度纜索承重橋梁抗風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用”已通過(guò)國(guó)家科技獎(jiǎng)評(píng)審。“今天我們能夠站到風(fēng)工程科技前列，除了整個(gè)團(tuán)隊(duì)同心協(xié)力、多年耕耘之外，也離不開(kāi)已故勞遠(yuǎn)昌教授、奚紹中教授等開(kāi)路人當(dāng)年的遠(yuǎn)見(jiàn)和貢獻(xiàn)。”廖海黎動(dòng)情地說(shuō)。
2019年恰好是風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心建立30周年，三十而立的風(fēng)工程團(tuán)隊(duì)，正如其試驗(yàn)過(guò)的100多座大橋，迎風(fēng)不倒，逆風(fēng)而上，他們將在科研征程上不斷攀登新的高峰�！�