省科技进步奖——科技进步类大跨桥梁风振计算理论、试

1、2017年四川省科技进步奖科技进步类“大跨桥梁风振计算理论、试验方法及控制技术”公示内容推荐类别：四川省科技进步奖-科技进步类项目名称:大跨桥梁风振计算理论、试验方法及控制技术推荐单位：四川省教育厅推荐单位意见:大跨度桥梁是跨越江海、深切峡谷的控制性工程，其抗风安全是设计和建造的关键控制因素，针对大跨度桥梁抗风理论、试验技术及风振控制的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。西南交通大学项目组在国家科技支撑计划、国家自然科基金、交通运输部科技项目、原铁道部科技计划及国内外重大桥梁工程建设项目等30项科研课题的支持下，历时20年，针对大跨桥梁风致振动特性开展了系统研究。自行研制了国际领先、世界最大

2、的桥梁边界层风洞，创新了一系列风洞试验技术，建立了一系列新的桥梁风荷载数学模型，发展了桥梁风振分析理论。提出了大跨桥梁气动外形优化准则以及一系列风振的气动控制措施，显著改善了大跨度桥梁的抗风性能。研究成果为大跨度桥梁抗风性能评价提供试验平台、理论支撑和技术支撑 本项目创新显著，总体达到国际领先水平，有关成果在川内企业、国内外相关企业和研究和研究机构得到推广及产品转化，促进了行业的科技进步，经济和社会效益特别显著。特此推荐西南交通大学该项目申报2017年度四川省科技进步奖科技进步类一等奖。项目简介:本项目组在国家科技支撑计划、国家自然科基金、交通运输部科技项目、原铁道部科技计划及国内外

3、重大桥梁工程建设项目等30项科研课题的支持下，历时20余年，针对大跨桥梁风致振动特性开展了系统研究，取得了如下创新性成果：（1）自行研制了国际领先、世界最大的桥梁边界层风洞，创新了一系列风洞试验技术。首次提出了采用分段式扩散段与多层阻尼网和防分离网的边界层风洞新型整流结构形式，实现了风特性的精确模拟；研发了具有自主知识产权的桥梁模型强迫振动试验系统，实现了桥梁风荷载的精确识别；改进了大跨度桁架梁风洞模拟技术，实现了结构和气动性能的准确模拟。（2）建立了一系列新的桥梁非定常气动力数学模型，发展了桥梁风振分析理论。首次提出了考虑跨向相关性的桥梁涡激气动力数学模型，建立了可准确预测桥梁涡激振动响应的

4、三维分析理论；改进了桥梁抖振力数学模型，完善了大跨度桥梁抖振分析理论；提出了大振幅、非线性颤振分析方法，揭示了大跨度桥梁颤振发生及演化机理。（3）提出了大跨桥梁气动外形优化准则以及一系列风振气动控制措施，显著提升了大跨度桥梁的抗风性能。发现了影响流线型箱梁气动性能的下腹板倾角临界范围，提出了气动外形优化准则；发现了铁路桁架梁桥的涡激振动现象，首次提出了设置分布式导流板的抑振措施；首次提出了设置检修车轨道内侧导流板控制流线型箱梁涡振的措施；发现了独柱式桥塔涡振-驰振耦合现象，首次提出了采用透风翼板的风振控制措施。客观评价：专家鉴定结论为“研究成果总体上达到国际先进水平，其中考虑跨向相关性的大跨度

5、桥梁三维涡激振动分析理论、流线型箱梁和桁梁风振控制技术、大型边界层风洞性能和试验能力达到国际领先水平”。推广应用情况：本项目研究成果为大跨度桥梁抗风设计提供了关键试验平台、强有力的理论及技术支撑，经济效益和社会效益特别显著。成果应用于数十项重大桥梁工程，其中包括世界跨度排名前10位悬索桥中的5座和世界跨度排名前10位斜拉桥中的4座，以及欧美、非洲、东南亚等地多座大跨度桥梁，代表性工程有苏通长江大桥、香港昂船洲大桥、港珠澳大桥、川藏高速公路大渡河特大桥、美国Gerald Desmond Bridge Replacement、挪威Halogaland Bridge等具有世界影响的桥梁，累计经济效益

6、达2.82亿元，中央电视台三次报道本项目成果。成果在川内、国内外相关企业和研究机构得到推广应用及产品转化，显著促进了行业的科技进步。主要知识产权证明目录：知识产权类别知识产权具体名称国家（地区）授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利工程结构风洞模型状态控制装置中国ZL201210359328.32015-08-191759973西南交通大学黄松和、廖海黎、王琦、张文桂、李明水、汪永元、马存明、翟守才、孙延国、谢大帅发明专利倒角方形桥塔风致振动抑制构造中国ZL201310629985.X2015-12-301905818西南交通大学马存明、刘仰昭、廖海黎、李明水发明专利钝体截面桥塔结构风致振

7、动抑制构造中国ZL201510189329.12016-04-162144705西南交通大学马存明、段青松、廖海黎、发明专利带有集中排水管的流线箱梁主梁涡激振动抑制构造中国ZL201510646732.22017.01.251361524西南交通大型李明水、孙延国、许春荣、廖海黎实用新型专利一种悬索桥钢箱梁梁端顶板的临时连接装置中国ZL200920113880.82010-01-20证书号第1341751西南交通大学李明水、廖海黎、马存明、王骑、宋晖实用新型专利一种悬索桥钢箱梁梁段底板的临时连接装置中国ZL200920113879.52010-01-20证书号第1341750西南交通大学廖海黎

8、、王骑、宋晖、马存明、李明水实用新型专利大跨桥大跨桥梁风洞偏角转换装置试验风偏角转换装置中国ZL201320657056.52014-07-02证书号第3650274西南交通大学廖海黎、丁静、马存明实用新型专利一种用于钝体叠合梁桥梁涡振控制的导流板组件中国ZL201320778886.32014-05-14证书号第3570966西南交通大学刘君、廖海黎、李明水、马存明、王骑实用新型专利大激跨桥梁涡激振动抑制构造中国ZL201320660496.6014-04-16证书号第3513406西南交通大学丁静、廖海黎实用新型专利一种开槽桁架梁悬索桥颤振稳定性优化组件中国ZL201320785038.5

9、2014-05-14证书号第3571107西南交通大学刘君、廖海黎、李明水、马存明、王骑主要完成人情况表姓名排名行政职务技术职称工作单位完成单位对本项目技术创造性贡献曾获科技奖励情况廖海黎1教授西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院负责整个项目的布局和人员协调工作。作为主要负责人研制了大型边界层风洞；建立了桥梁断面非线性气动力新的试验方法和新的模型，提出了考虑气动力非线性的大跨桥梁分析分析理论；提出了一系列新的大跨桥梁风洞试验方法，研发了具有自主知识产权的桥梁模型强迫振动试验系统，实现了桥梁风荷载的精确识别。2014年四川省科技进步1等奖2013年上海市科技进步1等奖2009年四川省

10、科技进步2等奖李明水2教授西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院协助协调本项目的研究工作。作为主要研究人员，研制了大型边界层风洞，提出了采用分段式扩散段与多层阻尼网和防分离网的边界层风洞新型整流结构形式，实现了风特性的精确模拟，发现了影响流线型箱梁气动性能的下腹板倾角临界范围，提出了气动外形优化准则；首次提出了设置分布式导流板的抑振措施；首次提出了设置检修车轨道内侧导流板控制流线型箱梁涡振的措施2014年四川省科技进步1等奖2013年上海市科技进步1等奖2009年四川省科技进步2等奖庄卫林3副院长、总工教高四川省交通运输厅交通勘察设计研究院四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院参与多

11、座大跨桥梁的抗风性能研究，在双拥大桥、英华大桥等抗风性能研究和风致振动控制中，协调了本项目的工程应用和推广。马存明4副教授西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院在本项目中改进了桥梁抖振力数学模型，完善了大跨度桥梁抖振分析理论，首次提出了设置检修车轨道内侧导流板控制流线型箱梁涡振的措施；发现了独柱式桥塔涡振-驰振耦合现象2014年四川省科技进步1等奖2013年上海市科技进步1等奖2009年四川省科技进步2等奖李永乐5系主任教授西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院参与研制了大型边界层风洞和建设工作，建立了一系列新的桥梁风振理论模型和分析方法，发展和完善了现行的桥梁抗风设计理论

12、,在铁路桥梁和公路桥梁的风洞试验和抗风性能研究方面，均作出了较大贡献。2014年四川省科技进步1等奖2013年上海市科技进步1等奖2009年上海市优秀咨询成果1等奖郑史雄6教授西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院参与研制了大型边界层风洞和建设工作，提出了大跨桥梁一系列风振气动控制措施，显著改善了大跨度桥梁的抗风性能；建立了铁路桁架梁风洞试验方法，并负责了多座特大铁路桥梁的抗风性能研究。2014年四川省科技进步1等奖2009年四川省科技进步2等奖2009年中国铁道建筑总公司科技二等奖；王骑7讲师西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院在本项目中提出了桥梁断面大振幅简谐运动下的

13、非线性自激气动力复数表达式及谐波表达式，建立了非线性颤振分析的数值方法，揭示了桥梁颤振全过程发展机理2014年四川省科技进步1等奖2013年上海市科技进步1等奖2009年四川省科技进步2等奖孙延国8讲师西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院首次提出了考虑跨向相关性的桥梁涡激气动力数学模型及气动参数识别方法，建立了三维涡激振动分析理论无刘振宇9教高四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院参与多座大跨桥梁的抗风性能研究，在双拥大桥、英华大桥等抗风性能研究和风致振动控制中，负责了本项目的工程应用和推广。无罗楠10讲师西南交通大学土木工程学院西南交通大学土

14、木工程学院参与研制了大型边界层风洞和建设工作，参与了大跨桥梁气动外形优化准则以及一系列风振气动控制措施研究。无完成人合作关系说明第一完成人：廖海黎，统筹协调本项目的研究工作，制定总体研究思路，落实本项目理论与实践的转化,并负责桥梁断面非线性气动力的研究工作；第二完成人：李明水，与第一完成人同为该项目研究团队成员，共同组织了大型边界层风洞的研制，以及非线性气动力的研究工作；第三完成人：庄卫林，利用第一完成人团队理论，在四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院领导实施了一系列的风致振动控制的具体工程设计；第四完成人：马存明，与第一完成人同为该项目研究团队成员，参与了大型边界层风洞的研制，负责了桥梁风

15、荷载中的抖振气动力研究工作;第五完成人：李永乐，与第一完成人同为该项目研究团队成员，参与了大型边界层风洞的研制，负责了大量铁路桥梁的桥梁和列车的抗风安全和运行舒适度研究;第六完成人：郑史雄，与第一完成人同为该项目研究团队成员，参与了大型边界层风洞的研制，负责了大量铁路和公路桥梁的桥梁的抗风性能研究，保障了国内重点工程的抗风安全;第七完成人：王骑，与第一完成人同为该项目研究团队成员，参与了大型边界层风洞的研制，与第一完成人共同负责了桥梁风荷载中的非线性气动力的研究工作;第八完成人：孙延国，与第一完成人同为该项目研究团队成员，在第一完成人和第二完成人的指导下，进行了桥梁涡激振动理论和控制研究工作;

16、第九完成人：刘振宇，运用第一完成人所在团队理论成果，完成南宁大桥、英华大桥和双拥大桥工程设计；第十完成人：罗楠，与第一完成人同为该项目研究团队成员，参与了大型边界层风洞的研制。主要完成单位及创新推广贡献序号单位名称创新推广贡献1西南交通大学西南交通大学项目组在国家科技支撑计划、国家自然科基金、交通运输部科技项目、原铁道部科技计划及国内外重大桥梁工程建设项目等30项科研课题的支持下，历时20年，针对大跨桥梁风致振动特性开展了系统研究。自行研制了国际领先、世界最大的桥梁边界层风洞，创新了一系列风洞试验技术，建立了一系列新的桥梁非定常气动力数学模型，发展了桥梁风振分析理论。提出了大跨桥梁气动外形优化准则以及一系列风振的气动控制措施，显著改善了大跨度桥梁