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中国工程院院士高宗余:50余座桥梁筑起建桥人生

©原创 2022-06-25 10:26   阅读:  

2022年6月25日,加快推进武汉具有全国影响力的科技创新中心建设暨湖北省科技创新大会在汉召开。会上宣布:高宗余院士获得2021年度省科学技术突出贡献奖。这位来自中铁大桥勘测设计院集团有限公司的首席专家,用50余座桥梁筑起建桥人生……

新中国成立之初,我国尚不具备自主修建一座长江大桥的能力。而如今,世界60%的桥梁都是中国造,跨径超千米的大桥已不新奇。世界最大(长)跨径悬索桥、斜拉桥、跨海大桥的前十座,中国均占据半壁江山甚至更多。伴随着桥梁跨径的延长,我国的桥梁工程技术不断创新超越。

中国工程院院士,全国工程勘察设计大师高宗余,就是实现这些超越的主导者之一。

生根:长江大桥的雄姿根植于儿时的内心


在长江边长大的高宗余,与桥的缘分或许是与生俱来的。高宗余出生的那年,举国关注的南京长江大桥正在攻坚克难,这是中国人自己进行的第一次天堑跨越。

“小时候每次去舅舅家,都要经过南京长江大桥,看着呼啸而过的火车,感觉很神气。”幼年时期的高宗余每次去舅舅家,都要走过南京长江大桥的北引桥。有一次,正赶上有一列火车跨江而来,铿锵的轰鸣声铮铮作响,由远及近、越来越响,给儿时的高宗余带来了前所未有的震撼。站在桥下,抬首仰望,巍峨壮观的南京长江大桥在高宗余童年记忆中,留下了挥之不去的深刻印象。

成长:26岁参与设计长江大桥,锋芒初露


“前辈们做桥梁设计,需要用计算尺手算,在设计南京长江大桥时,进行3次超静定结构求解,每算一遍都需要两三个月时间。我们国家的国土面积、地理环境差别很大,结构越来越复杂,想要造出跨度更大的桥,仅靠手算是不行的。”高宗余解释说。1981年,高宗余以优异成绩考入西南交通大学铁道桥梁专业。在校期间,他最看重一门课程就是编程。

计算机技术的蓬勃发展为桥梁的高次超静定结构求解带来了革命性变化,通过桥梁设计软件,电脑运算可以取代过去复杂繁琐的手算,极大提升效率。

大学毕业后,放弃保研资格的高宗余来到中铁大桥局技术处工作。1990年,仅26岁的高宗余参加了武汉长江二桥设计,他迎来的第一项主要任务,就是参与研制国产桥梁设计软件。

武汉长江二桥是当时亚洲第一跨度大桥,繁多的数据汇总成了的一本厚书有100多页。高宗余自己编程、计算、完善。在干了半年枯燥无聊且不容半点失误的编程工作后,高宗余终于研发出了“斜拉结构软件系统”,一时锋芒初露。即使时隔20多年,该系统仍在国际上处于领先地位。1998年,为了设计当时全球跨度第一的结合梁斜拉桥-福州市青州闽江大桥,高宗余又带领团队用一年时间设计出一款新的计算软件,为桥梁节省钢材20%,节省资金3000多万元。

从国家需求的角度,没有软件就修不好桥。既然‘买不来’,那就要靠自主研发。”高宗余说。

京广高铁武汉天兴洲公铁两用长江大桥,是高宗余桥梁生涯中的另一座里程碑。“公铁两用桥的结构难度远大于普通的公路桥。当接手这座大桥的设计时,高宗余在国内已是知名的桥梁设计师。守成,是一种无风险的做法,但他仍坚持在这座世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥上采用三索面、三主桁的方案。这一从未出现过的结构马上引起了业界的讨论。数不清的人来到他的办公室,反复讨论、计算,而他每一天也都在时刻准备着解决各种问题,大桥建成后,收获了无数的荣誉。

设计好桥梁要上知天文、下知地理。桥梁工程一般要求100年不能淹,但却没有100年的水位记录。为此,他就去看居民住房的水印、花草树木中存在的蛛丝马迹。在福建平潭跨海大桥的设计中,高宗余又成了“气象专家”。平潭跨海大桥环境恶劣,每年7级以上的风就有200天,浪涌最高可达10米,有效施工时间有限,工期紧张。为了和时间赛跑,他从外海波浪和气象情况来判断桥位处的风浪,决定施工作业“窗口期”,确保施工的安全稳定进行。

开花:获奖无数,从仰望到超越


1990年,26岁的高宗余参与设计的武汉长江二桥,在当时的跨度是亚洲第一

1998年,高宗余设计建造了福州市青州闽江大桥,这座大桥主跨达605米,在当时的结合梁斜拉桥中跨度位居全球第一

2001年,高宗余设计出中国第一座跨海大桥——上海东海大桥;

2003年,高宗余开始为沪通长江大桥的设计做准备,频繁往返武汉与南通、上海。沪通铁路长江大桥成为世界首座超过千米跨度的公铁两用桥梁,并创造了世界桥梁和中国桥梁建设的多个之最,代表着当前中国乃至世界桥梁建设的最高水平;

2004年,高宗余主持设计郑州黄河公铁两用大桥,他将钢桁梁设计成独特的倒梯形,上宽下窄,上层为设计时速100公里的双向六车道国道公路,下层为设计时速350公里的高速铁路,为世界首次采用;

2008年,高宗余主持武汉二七长江大桥设计,它是当时世界跨度最大的三塔斜拉桥和结合梁斜拉桥,用2个616米跨度解决了1200米深水区域的通航问题。武汉天兴洲长江大桥收获了无数“世界之最、中国之最”

2010年6月,荣获了第27届国际桥梁大会乔治·理查德森大奖,这是桥梁“诺贝尔”奖,每年全世界评选一座。

2014年,武汉天兴洲大桥“三索面三主桁公铁两用斜拉桥建造技术”荣获国家科技进步一等奖

2021年,沪苏通长江公铁大桥获第38届桥梁“诺贝尔”奖——国际桥梁大会乔治·理查德森大奖

......

这些看似轻描淡写的“世界第一、中国第一”的背后,是高宗余30多年的不断突破,更是他用50多座桥梁筑起的建桥人生。

现在,每当高宗余从武汉返回南京老家时,都要经过由他主持设计的武汉天兴洲长江大桥和南京大胜关长江大桥。

小时候曾在长江大桥下仰望惊叹的少年,如今已是这些标志性桥梁的造就者,走在世界桥梁设计的最前沿,不断在建桥的路上,一路生花。

监制:郭小容

编审:康耀方 林如峰

记者:张文杰 吴彤

责任编辑 张文杰
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