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院士视野,高瞻远瞩

发布时间:2018-05-15 11:16:17

在今天隆重开幕的2018IBTC(第七届)国际桥梁与隧道技术大会上,孙钧院士、王复明院士、杨永斌院士分别作主题报告,拉开本次大会学术交流、智慧碰撞的帷幕。这些报告高瞻远瞩为我国交通基础设施建设与发展提供了新思路,为我国地下基础设施修复及维护开具了技术良方。



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孙     钧

中国科学院资深院士、同济大学资深荣誉教授

海上交通运输建设的伟大革命

——真空磁浮超高速桥隧工程的前期工作与运行方案探讨



超高速真空管道运输是继公路、水路、铁道和航空运输等之后的第五代交通方式;将气封管道内部抽汲成103-104Pa左右的低气压真空状态,在管道内运行高速超导磁悬浮密封车辆的一种运输系统。


当今,限制地面高速交通最高经济运行速度的根本制约因素是稠密大气,一是列车行进的气动阻力随运行速度的平方而上升,二是噪音(含轮轨摩擦和大气风动阻力二者引起)更随运行速度的七次或八次方而剧增,这是现在任何形式交通工具都无法克服的主导制约因素。轨道交通是由早年日本创造的每小时603公里速度的世界纪录,而本文论述的真空管道运行列车,预计其试验线可先达到时速650~800公里作常态化运行;而未来在超、特长距离运行的海上列车桥隧运输线上,则可望达到时速1500~2000公里或以上。在海中试验线上将试采用气封式桥隧管道、深浅埋隧道、磁浮轨道和密封车辆,真空、电机驱动、运行控制等多个高新技术成果,为世界第一创造革命性记录。


真空管道交通的发展,可以引领交通运输方式向更快速、更安全、更高效节能方向发展,还能以促进第五代交通产业的发展及其对社会经济的驱动作用,促进我国乃至世界经济向更高速的良性融合进步。当前,海洋交通中种种固有的局限性,极大地限制了海洋运输向高速运行的进一步发展,如果我国能在世界范围内率先建成一条跨海超高速真空管道式桥隧工程(试验线先行),其意义将尤为重要。抢占世界超高速交通的制高点,引领全球未来的交通革命。它不仅可以低成本地解决渤海、台海、琼州海峡等的海上交通问题,进而实现我国的海洋强国梦,甚至辐射全球海、陆地域范围;远期还可望建成各个特大型国际都会城市间的超高速交通网络,实现国内各大城市间的一小时经济圈、国际4小时经济圈,从而对全球政治、经济、文化以及军事等诸多方面产生深远影响。与飞机、高铁等现有高速交通工具相比,其优势除了建设和运营成本较低以外(尚在深化论证中),其环保和安全性更显突出。所述管道运输是一种完全密封的气密体系,对天气免疫,它不受任何恶劣气候等外界因素的不利影响,运行噪音更有可能降至60~70分贝以内。


目前,建设试验线的各项前期准备工作和拟议中的运行方案,均在积极进行中。


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王复明

中国工程院院士、郑州大学水利与环境学院教授

地下基础设施渗漏防治与非开挖修复技术


随着水利、交通和市政基础工程设施建设的迅速发展和大量在役工程的老化失修,工程安全隐患凸显,对人民群众生命财产安全构成严重威胁。渗漏、涌水、沉降、坍塌等突发性灾害造成重大损失和社会影响,传统开挖维修方法影响交

通、浪费资源、污染环境,已经不能满足我国基础设施养护的迫切需求。地下基础设施渗漏防治与非开挖修复技术已经应用于南水北调中线、黄河堤防、上海苏州河堤防、京港澳高速安新段、宜万铁路野三关隧道、广州市地下管道等300多项工程,产生重大经济和社会效益。

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杨永斌

中国工程院院士、奥地利科学院院士、重庆大学土木工程学院名誉院长

移动荷载作用下单轴对称工字形截面的扭振共振及抵消


本文介绍了单轴对称工字梁在移动荷载作用下的横向和扭转耦合振动。为此,论文中把列车建模为两个恒定间隔,偏心轮负载的子系统,以考虑前轮和后轮情况。假定横向和扭转位移在梁的两端受到约束,横向位移和扭转位移都和一系列

正弦函数近似。采用常数变化的方法导出闭式解,当末轮荷载作用在梁上时,识别出共振条件和抵消条件。一旦强制执行抵消,共振响应是可以被抑制的,这也代表了梁的最优设计。由于抑制扭转共振的条件与垂直共振的条件完全相同,且在垂直或扭转共振的抑制之间没有区别,这极大方便了单轴对称工字梁的设计。