为我国大桥穿上高科技“铠甲”戴上高性能“护带” 宁波大学取得大桥防船撞重大技术成果 世界观天下

5月7日，宁波大学宣布取得大桥防船撞重大技术成果并举办重大工程结构健康与安全高端论坛。该技术成果将应用于国家重大工程项目，为我国大桥穿上高科技“铠甲”、戴上高性能“护带”。

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据了解，在国家自然科学基金、浙江省重大科技专项等项目支撑下，宁波大学研究团队秉承钱学森先生工程科学思想，面向国家重大需求，坚持技术创新，注重工程实践，发明了大型桥梁通航孔刚柔匹配导向桥墩防船撞技术和工程装置、非通航孔桥非接触式自适应恒阻力船舶拦阻技术与工程装置，工程装置可以柔性抵抗危险船舶撞击，达到既能保护桥梁又能保护船舶和环境安全“三保护”目标，实现了在大型桥梁防船撞关键技术与设施研发方面的重大突破。

王永刚教授是宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室副主任，也是这项技术的主要研发者之一。据王教授介绍，这一次发布的大桥防撞技术成果可以用“太极”与“安全气囊”这两个浅显易懂的概念来解释。桥梁的抗撞设防区域一般可以分为通航孔桥以及非通航孔桥。针对通航孔桥，宁波大学摒弃了传统的“刚性防护”，提出了如同太极一般的“以柔克刚”“刚柔并济”“借力打力”设计理念。

“我们发明了刚柔匹配导向桥墩防船撞技术，建立冲击载荷下刚柔匹配的防撞装置理论分析，确定了外钢围刚度与防撞圈柔度之间的匹配关系。在世界首次实船撞击试验中，船舶以不同载重量、不同速度、不同角度撞击防撞设施12次，撞击力减少55%-75%，实现了桥梁、船舶、防撞设施‘三不坏’，达到了‘四两拨千斤’的防撞效果。”

而针对非通航孔桥，发明自适应恒阻力耗能船舶拦截技术，利用船撞力作用下自适应浮筒翻转，实现拦截网从水平状态竖起展开包裹船艏，解决“拦得住”难题；利用“拉链式”耗能结构消耗船舶动能，解决“停得稳”难题。服务世界最长大桥——港珠澳大桥，最新研发了智能潜浮式船舶拦截技术，摒弃了守株待兔式“被动防护”，而是给拦阻装置装上了“智慧大脑”。

这些拦阻装置日常沉于水下，不受水流和水位变化影响，抗风浪能力强，景观性能好，可以更好满足港珠澳大桥防撞需求。

“只有当系统感应到船舶靠近非通航孔桥时，拦阻系统便会迅速浮出水面，实施可靠拦阻。目前，我们的这项技术还攻克了柔性无损船舶拦阻技术难题，利用系列排布的高分子索链，实现稳定的阻力逐渐消耗船舶带来的动能，最终达到了桥梁、船舶和环境三重保护的目标。”王永刚说。

据了解，目前，这项技术已成功应用于湛江海湾大桥、象山港大桥、福建平潭海峡大桥等大型桥梁，服役期间已多次避免了船撞桥事故发生，节约工程造价约7亿元，经济和社会效益显著。

宁波市象山港大桥维养单位负责人表示，在设施服役期间，宁波象山港大桥的桥墩柔性防船撞设施自2012年6月服役至今，11年的服役期间，曾抵御过船舶的撞击。船舶撞击防撞设施后，防撞设施基本完好，无需维修，船舶无损自行驶离现场。

经院士专家鉴定，宁波大学研发的大型桥梁防船撞技术具有自主知识产权，有效保护了桥梁和船舶安全，社会效益和经济效益显著，总体达到国际领先水平，具有重大推广应用价值。

“港珠澳大桥作为世界桥梁的‘珠穆朗玛峰’，宁波大学能够有机会参与其中，我们感到非常荣幸，也绝不辱使命。”宁波大学党委副书记、副校长吕朝锋在会上表示，宁波大学有信心为港珠澳大桥等国家重点工程的建设和运维提供良好的技术服务。宁波大学将全力服务“大国重器”，贡献“宁大力量”。（经济日报记者 郁进东）