2018年10月23日港珠澳大橋順利通車，這個(gè)被稱為超級(jí)工程的大橋從籌備到建成，歷時(shí)15年，期間攻克了無數(shù)個(gè)世界級(jí)難題，打破了多個(gè)世界紀(jì)錄，蘇權(quán)科，港珠澳大橋管理局總工程師，就是這一超級(jí)工程背后的技術(shù)總負(fù)責(zé)人。

2010年，由國(guó)家科技部支持立項(xiàng)的國(guó)家科技支撐計(jì)劃“港珠澳大橋跨海集群工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目正式啟動(dòng)實(shí)施，該項(xiàng)目由蘇權(quán)科擔(dān)任負(fù)責(zé)人。蘇權(quán)科既要兼顧設(shè)計(jì)、基建、土木等各領(lǐng)域，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解決技術(shù)難題；又要組織協(xié)調(diào)，聽取各方面意見制定方案，讓研究者了解一線實(shí)際，讓建設(shè)者跟蹤科研進(jìn)展，推動(dòng)科研與生產(chǎn)一線的溝通交流；還要給團(tuán)隊(duì)工程師加油打氣，凝聚人心。

在蘇權(quán)科看來，科技創(chuàng)新是港珠澳大橋的魂。從前期項(xiàng)目的可研階段到開工建設(shè)，科技創(chuàng)新的理念貫穿始終。“創(chuàng)新是逼出來的”“創(chuàng)新不是神話”“創(chuàng)新是一種情懷”，這是蘇權(quán)科常常用來自勉，也用來激勵(lì)同事的話。


“創(chuàng)新是逼出來的”，“要讓這些管節(jié)在海底軟基環(huán)境下對(duì)接安放，難度堪比航天器交會(huì)對(duì)接，需要精準(zhǔn)的遙控、測(cè)繪、超算等一系列技術(shù)支撐。” 沉管隧道設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)課題研究負(fù)責(zé)人徐國(guó)平介紹，在水下近50米建設(shè)深埋沉管隧道，在國(guó)際上也被視為“技術(shù)禁區(qū)”。港珠澳大橋的島隧工程是世界首例深埋沉管。

“創(chuàng)新是逼出來的”，作為世界最大的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，大橋僅主梁鋼板用量就高達(dá)42萬噸。“這相當(dāng)于10座鳥巢或60座埃菲爾鐵塔的重量，能抗16級(jí)臺(tái)風(fēng)、7級(jí)地震。”蘇權(quán)科說，大橋的鋼橋面鋪裝面積達(dá)到50萬平方米，也創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。


“創(chuàng)新是逼出來的”，更讓人驚嘆的，是這座大橋全部采用了“搭積木”的方式來建造。港珠澳大橋的所有構(gòu)件，無論大小，包括上千噸重的橋墩、橋身和100多米高的橋塔，都是在岸上工廠整件制造，然后運(yùn)至海上，像“搭積木”一樣拼裝在一起，實(shí)現(xiàn)了精密制造、精密安裝。


“創(chuàng)新是逼出來的”，“港珠澳大橋是一座名副其實(shí)的科技大橋，在這些世界級(jí)挑戰(zhàn)的背后，是一系列創(chuàng)新攻堅(jiān)和科技支撐的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。”港珠澳大橋管理局總工程師蘇權(quán)科表示。


“創(chuàng)新是逼出來的”，在曲線梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面的整體的空間受力計(jì)算分析，只采用橫向分布等簡(jiǎn)化計(jì)算方法，不能滿足設(shè)計(jì)要求。必須對(duì)其在承受縱向彎曲、扭轉(zhuǎn)和翹曲作用下，結(jié)合自重、預(yù)應(yīng)力和汽車活載等荷載進(jìn)行詳細(xì)的受力分析，充分考慮其結(jié)構(gòu)的空間受力特點(diǎn)才能得到安全可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。直梁橋受“彎、剪”作用，而彎梁橋處于“彎、剪、扭”的復(fù)合受力狀態(tài)，故上、下部結(jié)構(gòu)必須構(gòu)成有利于抵抗“彎、剪、扭”的措施。其計(jì)算分析過程如下：
（1）計(jì)算主梁跨中、支點(diǎn)截面幾何特性參數(shù)，如面積A、豎向抗彎慣性矩Iz、橫向抗彎慣性矩Iy以及扭轉(zhuǎn)常數(shù)Id;
（2）制定有限元模型建立原則，即劃分多少單元（綜合考慮精度和計(jì)算量）；
（3）定義節(jié)點(diǎn)、幾何實(shí)常數(shù)和物理參數(shù)、單元類型；
（4）指定單元類型、實(shí)常數(shù)、物理參數(shù)，生成單元；
（5）設(shè)定邊界條件、施加荷載；
（6）靜力求解；
（7）提取計(jì)算數(shù)據(jù)，查看計(jì)算結(jié)果。
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本文由中國(guó)計(jì)算網(wǎng)總編欒玲編輯  轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處
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