省科技進(jìn)步獎(jiǎng)——科技進(jìn)步類大跨橋梁風(fēng)振計(jì)算理論、試

1、2017年四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)科技進(jìn)步類“大跨橋梁風(fēng)振計(jì)算理論、試驗(yàn)方法及控制技術(shù)”公示內(nèi)容推薦類別：四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)-科技進(jìn)步類項(xiàng)目名稱:大跨橋梁風(fēng)振計(jì)算理論、試驗(yàn)方法及控制技術(shù)推薦單位：四川省教育廳推薦單位意見(jiàn):大跨度橋梁是跨越江海、深切峽谷的控制性工程，其抗風(fēng)安全是設(shè)計(jì)和建造的關(guān)鍵控制因素，針對(duì)大跨度橋梁抗風(fēng)理論、試驗(yàn)技術(shù)及風(fēng)振控制的研究具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。西南交通大學(xué)項(xiàng)目組在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科基金、交通運(yùn)輸部科技項(xiàng)目、原鐵道部科技計(jì)劃及國(guó)內(nèi)外重大橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目等30項(xiàng)科研課題的支持下，歷時(shí)20年，針對(duì)大跨橋梁風(fēng)致振動(dòng)特性開(kāi)展了系統(tǒng)研究。自行研制了國(guó)際領(lǐng)先、世界最大

2、的橋梁邊界層風(fēng)洞，創(chuàng)新了一系列風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)，建立了一系列新的橋梁風(fēng)荷載數(shù)學(xué)模型，發(fā)展了橋梁風(fēng)振分析理論。提出了大跨橋梁氣動(dòng)外形優(yōu)化準(zhǔn)則以及一系列風(fēng)振的氣動(dòng)控制措施，顯著改善了大跨度橋梁的抗風(fēng)性能。研究成果為大跨度橋梁抗風(fēng)性能評(píng)價(jià)提供試驗(yàn)平臺(tái)、理論支撐和技術(shù)支撐 本項(xiàng)目創(chuàng)新顯著，總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，有關(guān)成果在川內(nèi)企業(yè)、國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)和研究和研究機(jī)構(gòu)得到推廣及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了行業(yè)的科技進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益特別顯著。特此推薦西南交通大學(xué)該項(xiàng)目申報(bào)2017年度四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)科技進(jìn)步類一等獎(jiǎng)。項(xiàng)目簡(jiǎn)介:本項(xiàng)目組在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科基金、交通運(yùn)輸部科技項(xiàng)目、原鐵道部科技計(jì)劃及國(guó)內(nèi)外

3、重大橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目等30項(xiàng)科研課題的支持下，歷時(shí)20余年，針對(duì)大跨橋梁風(fēng)致振動(dòng)特性開(kāi)展了系統(tǒng)研究，取得了如下創(chuàng)新性成果：（1）自行研制了國(guó)際領(lǐng)先、世界最大的橋梁邊界層風(fēng)洞，創(chuàng)新了一系列風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)。首次提出了采用分段式擴(kuò)散段與多層阻尼網(wǎng)和防分離網(wǎng)的邊界層風(fēng)洞新型整流結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)特性的精確模擬；研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的橋梁模型強(qiáng)迫振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了橋梁風(fēng)荷載的精確識(shí)別；改進(jìn)了大跨度桁架梁風(fēng)洞模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)性能的準(zhǔn)確模擬。（2）建立了一系列新的橋梁非定常氣動(dòng)力數(shù)學(xué)模型，發(fā)展了橋梁風(fēng)振分析理論。首次提出了考慮跨向相關(guān)性的橋梁渦激氣動(dòng)力數(shù)學(xué)模型，建立了可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)橋梁渦激振動(dòng)響應(yīng)的

4、三維分析理論；改進(jìn)了橋梁抖振力數(shù)學(xué)模型，完善了大跨度橋梁抖振分析理論；提出了大振幅、非線性顫振分析方法，揭示了大跨度橋梁顫振發(fā)生及演化機(jī)理。（3）提出了大跨橋梁氣動(dòng)外形優(yōu)化準(zhǔn)則以及一系列風(fēng)振氣動(dòng)控制措施，顯著提升了大跨度橋梁的抗風(fēng)性能。發(fā)現(xiàn)了影響流線型箱梁氣動(dòng)性能的下腹板傾角臨界范圍，提出了氣動(dòng)外形優(yōu)化準(zhǔn)則；發(fā)現(xiàn)了鐵路桁架梁橋的渦激振動(dòng)現(xiàn)象，首次提出了設(shè)置分布式導(dǎo)流板的抑振措施；首次提出了設(shè)置檢修車軌道內(nèi)側(cè)導(dǎo)流板控制流線型箱梁渦振的措施；發(fā)現(xiàn)了獨(dú)柱式橋塔渦振-馳振耦合現(xiàn)象，首次提出了采用透風(fēng)翼板的風(fēng)振控制措施?？陀^評(píng)價(jià)：專家鑒定結(jié)論為“研究成果總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中考慮跨向相關(guān)性的大跨度

5、橋梁三維渦激振動(dòng)分析理論、流線型箱梁和桁梁風(fēng)振控制技術(shù)、大型邊界層風(fēng)洞性能和試驗(yàn)?zāi)芰_(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。推廣應(yīng)用情況：本項(xiàng)目研究成果為大跨度橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵試驗(yàn)平臺(tái)、強(qiáng)有力的理論及技術(shù)支撐，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益特別顯著。成果應(yīng)用于數(shù)十項(xiàng)重大橋梁工程，其中包括世界跨度排名前10位懸索橋中的5座和世界跨度排名前10位斜拉橋中的4座，以及歐美、非洲、東南亞等地多座大跨度橋梁，代表性工程有蘇通長(zhǎng)江大橋、香港昂船洲大橋、港珠澳大橋、川藏高速公路大渡河特大橋、美國(guó)Gerald Desmond Bridge Replacement、挪威Halogaland Bridge等具有世界影響的橋梁，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益

6、達(dá)2.82億元，中央電視臺(tái)三次報(bào)道本項(xiàng)目成果。成果在川內(nèi)、國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)得到推廣應(yīng)用及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，顯著促進(jìn)了行業(yè)的科技進(jìn)步。主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄：知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱國(guó)家（地區(qū)）授權(quán)號(hào)授權(quán)日期證書(shū)編號(hào)權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利工程結(jié)構(gòu)風(fēng)洞模型狀態(tài)控制裝置中國(guó)ZL201210359328.32015-08-191759973西南交通大學(xué)黃松和、廖海黎、王琦、張文桂、李明水、汪永元、馬存明、翟守才、孫延國(guó)、謝大帥發(fā)明專利倒角方形橋塔風(fēng)致振動(dòng)抑制構(gòu)造中國(guó)ZL201310629985.X2015-12-301905818西南交通大學(xué)馬存明、劉仰昭、廖海黎、李明水發(fā)明專利鈍體截面橋塔結(jié)構(gòu)風(fēng)致振

7、動(dòng)抑制構(gòu)造中國(guó)ZL201510189329.12016-04-162144705西南交通大學(xué)馬存明、段青松、廖海黎、發(fā)明專利帶有集中排水管的流線箱梁主梁渦激振動(dòng)抑制構(gòu)造中國(guó)ZL201510646732.22017.01.251361524西南交通大型李明水、孫延國(guó)、許春榮、廖海黎實(shí)用新型專利一種懸索橋鋼箱梁梁端頂板的臨時(shí)連接裝置中國(guó)ZL200920113880.82010-01-20證書(shū)號(hào)第1341751西南交通大學(xué)李明水、廖海黎、馬存明、王騎、宋暉實(shí)用新型專利一種懸索橋鋼箱梁梁段底板的臨時(shí)連接裝置中國(guó)ZL200920113879.52010-01-20證書(shū)號(hào)第1341750西南交通大學(xué)廖海黎

8、、王騎、宋暉、馬存明、李明水實(shí)用新型專利大跨橋大跨橋梁風(fēng)洞偏角轉(zhuǎn)換裝置試驗(yàn)風(fēng)偏角轉(zhuǎn)換裝置中國(guó)ZL201320657056.52014-07-02證書(shū)號(hào)第3650274西南交通大學(xué)廖海黎、丁靜、馬存明實(shí)用新型專利一種用于鈍體疊合梁橋梁渦振控制的導(dǎo)流板組件中國(guó)ZL201320778886.32014-05-14證書(shū)號(hào)第3570966西南交通大學(xué)劉君、廖海黎、李明水、馬存明、王騎實(shí)用新型專利大激跨橋梁渦激振動(dòng)抑制構(gòu)造中國(guó)ZL201320660496.6014-04-16證書(shū)號(hào)第3513406西南交通大學(xué)丁靜、廖海黎實(shí)用新型專利一種開(kāi)槽桁架梁懸索橋顫振穩(wěn)定性優(yōu)化組件中國(guó)ZL201320785038.5

9、2014-05-14證書(shū)號(hào)第3571107西南交通大學(xué)劉君、廖海黎、李明水、馬存明、王騎主要完成人情況表姓名排名行政職務(wù)技術(shù)職稱工作單位完成單位對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)曾獲科技獎(jiǎng)勵(lì)情況廖海黎1教授西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的布局和人員協(xié)調(diào)工作。作為主要負(fù)責(zé)人研制了大型邊界層風(fēng)洞；建立了橋梁斷面非線性氣動(dòng)力新的試驗(yàn)方法和新的模型，提出了考慮氣動(dòng)力非線性的大跨橋梁分析分析理論；提出了一系列新的大跨橋梁風(fēng)洞試驗(yàn)方法，研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的橋梁模型強(qiáng)迫振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了橋梁風(fēng)荷載的精確識(shí)別。2014年四川省科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2013年上海市科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2009年四川省

10、科技進(jìn)步2等獎(jiǎng)李明水2教授西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院協(xié)助協(xié)調(diào)本項(xiàng)目的研究工作。作為主要研究人員，研制了大型邊界層風(fēng)洞，提出了采用分段式擴(kuò)散段與多層阻尼網(wǎng)和防分離網(wǎng)的邊界層風(fēng)洞新型整流結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)特性的精確模擬，發(fā)現(xiàn)了影響流線型箱梁氣動(dòng)性能的下腹板傾角臨界范圍，提出了氣動(dòng)外形優(yōu)化準(zhǔn)則；首次提出了設(shè)置分布式導(dǎo)流板的抑振措施；首次提出了設(shè)置檢修車軌道內(nèi)側(cè)導(dǎo)流板控制流線型箱梁渦振的措施2014年四川省科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2013年上海市科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2009年四川省科技進(jìn)步2等獎(jiǎng)莊衛(wèi)林3副院長(zhǎng)、總工教高四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院參與多

11、座大跨橋梁的抗風(fēng)性能研究，在雙擁大橋、英華大橋等抗風(fēng)性能研究和風(fēng)致振動(dòng)控制中，協(xié)調(diào)了本項(xiàng)目的工程應(yīng)用和推廣。馬存明4副教授西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院在本項(xiàng)目中改進(jìn)了橋梁抖振力數(shù)學(xué)模型，完善了大跨度橋梁抖振分析理論，首次提出了設(shè)置檢修車軌道內(nèi)側(cè)導(dǎo)流板控制流線型箱梁渦振的措施；發(fā)現(xiàn)了獨(dú)柱式橋塔渦振-馳振耦合現(xiàn)象2014年四川省科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2013年上海市科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2009年四川省科技進(jìn)步2等獎(jiǎng)李永樂(lè)5系主任教授西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院參與研制了大型邊界層風(fēng)洞和建設(shè)工作，建立了一系列新的橋梁風(fēng)振理論模型和分析方法，發(fā)展和完善了現(xiàn)行的橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)理論

12、,在鐵路橋梁和公路橋梁的風(fēng)洞試驗(yàn)和抗風(fēng)性能研究方面，均作出了較大貢獻(xiàn)。2014年四川省科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2013年上海市科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2009年上海市優(yōu)秀咨詢成果1等獎(jiǎng)鄭史雄6教授西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院參與研制了大型邊界層風(fēng)洞和建設(shè)工作，提出了大跨橋梁一系列風(fēng)振氣動(dòng)控制措施，顯著改善了大跨度橋梁的抗風(fēng)性能；建立了鐵路桁架梁風(fēng)洞試驗(yàn)方法，并負(fù)責(zé)了多座特大鐵路橋梁的抗風(fēng)性能研究。2014年四川省科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2009年四川省科技進(jìn)步2等獎(jiǎng)2009年中國(guó)鐵道建筑總公司科技二等獎(jiǎng)；王騎7講師西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院在本項(xiàng)目中提出了橋梁斷面大振幅簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)下的

13、非線性自激氣動(dòng)力復(fù)數(shù)表達(dá)式及諧波表達(dá)式，建立了非線性顫振分析的數(shù)值方法，揭示了橋梁顫振全過(guò)程發(fā)展機(jī)理2014年四川省科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2013年上海市科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)2009年四川省科技進(jìn)步2等獎(jiǎng)孫延國(guó)8講師西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院首次提出了考慮跨向相關(guān)性的橋梁渦激氣動(dòng)力數(shù)學(xué)模型及氣動(dòng)參數(shù)識(shí)別方法，建立了三維渦激振動(dòng)分析理論無(wú)劉振宇9教高四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院參與多座大跨橋梁的抗風(fēng)性能研究，在雙擁大橋、英華大橋等抗風(fēng)性能研究和風(fēng)致振動(dòng)控制中，負(fù)責(zé)了本項(xiàng)目的工程應(yīng)用和推廣。無(wú)羅楠10講師西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院西南交通大學(xué)土

14、木工程學(xué)院參與研制了大型邊界層風(fēng)洞和建設(shè)工作，參與了大跨橋梁氣動(dòng)外形優(yōu)化準(zhǔn)則以及一系列風(fēng)振氣動(dòng)控制措施研究。無(wú)完成人合作關(guān)系說(shuō)明第一完成人：廖海黎，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)本項(xiàng)目的研究工作，制定總體研究思路，落實(shí)本項(xiàng)目理論與實(shí)踐的轉(zhuǎn)化,并負(fù)責(zé)橋梁斷面非線性氣動(dòng)力的研究工作；第二完成人：李明水，與第一完成人同為該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)成員，共同組織了大型邊界層風(fēng)洞的研制，以及非線性氣動(dòng)力的研究工作；第三完成人：莊衛(wèi)林，利用第一完成人團(tuán)隊(duì)理論，在四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院領(lǐng)導(dǎo)實(shí)施了一系列的風(fēng)致振動(dòng)控制的具體工程設(shè)計(jì)；第四完成人：馬存明，與第一完成人同為該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)成員，參與了大型邊界層風(fēng)洞的研制，負(fù)責(zé)了橋梁風(fēng)

15、荷載中的抖振氣動(dòng)力研究工作;第五完成人：李永樂(lè)，與第一完成人同為該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)成員，參與了大型邊界層風(fēng)洞的研制，負(fù)責(zé)了大量鐵路橋梁的橋梁和列車的抗風(fēng)安全和運(yùn)行舒適度研究;第六完成人：鄭史雄，與第一完成人同為該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)成員，參與了大型邊界層風(fēng)洞的研制，負(fù)責(zé)了大量鐵路和公路橋梁的橋梁的抗風(fēng)性能研究，保障了國(guó)內(nèi)重點(diǎn)工程的抗風(fēng)安全;第七完成人：王騎，與第一完成人同為該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)成員，參與了大型邊界層風(fēng)洞的研制，與第一完成人共同負(fù)責(zé)了橋梁風(fēng)荷載中的非線性氣動(dòng)力的研究工作;第八完成人：孫延國(guó)，與第一完成人同為該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)成員，在第一完成人和第二完成人的指導(dǎo)下，進(jìn)行了橋梁渦激振動(dòng)理論和控制研究工作;

16、第九完成人：劉振宇，運(yùn)用第一完成人所在團(tuán)隊(duì)理論成果，完成南寧大橋、英華大橋和雙擁大橋工程設(shè)計(jì)；第十完成人：羅楠，與第一完成人同為該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)成員，參與了大型邊界層風(fēng)洞的研制。主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)序號(hào)單位名稱創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)1西南交通大學(xué)西南交通大學(xué)項(xiàng)目組在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科基金、交通運(yùn)輸部科技項(xiàng)目、原鐵道部科技計(jì)劃及國(guó)內(nèi)外重大橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目等30項(xiàng)科研課題的支持下，歷時(shí)20年，針對(duì)大跨橋梁風(fēng)致振動(dòng)特性開(kāi)展了系統(tǒng)研究。自行研制了國(guó)際領(lǐng)先、世界最大的橋梁邊界層風(fēng)洞，創(chuàng)新了一系列風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)，建立了一系列新的橋梁非定常氣動(dòng)力數(shù)學(xué)模型，發(fā)展了橋梁風(fēng)振分析理論。提出了大跨橋梁氣動(dòng)外形優(yōu)化準(zhǔn)則以及一系列風(fēng)振的氣動(dòng)控制措施，顯著改善了大跨度橋梁