專家風采 | 廣西大學鄭皆連院士：超大跨拱橋及創(chuàng)新
閱讀：次 發(fā)布人：橋梁與隧道
2月21日，中國工程院院士、土木建筑工程學院教授鄭皆連以《超大跨拱橋及創(chuàng)新》為題，為廣西大學數(shù)學與信息科學學院2020級全體本科生講授“開學第一課”，闡述拱橋的發(fā)展與核心技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)揮名師引領(lǐng)作用，將科教和思政融入課堂，厚植家國情懷、激勵責任擔當，增強學生課程學習能力和創(chuàng)新實踐能力，推進《運籌學》課程建設(shè)，提高教育教學成效。
鄭皆連結(jié)合自己執(zhí)著50多年的拱橋建設(shè)人生，緊扣模型、計算、優(yōu)化等“運籌學”運用，圍繞拱橋發(fā)展概況、鋼管混凝土拱橋、勁性骨架混凝土拱橋三個方面，通過解讀拱橋方案、結(jié)構(gòu)、施工、經(jīng)濟效益等要素，闡述中國拱橋的創(chuàng)新科技貢獻和對世界拱橋的引領(lǐng)作用。
他以跨徑101.1米的世界第一座鋼管混凝土拱橋——前蘇聯(lián)沃洛達爾斯基橋，我國跨徑550米的上海盧浦大橋、跨徑552米的重慶朝天門大橋、跨徑560米（主跨徑575米）的廣西平南三橋等曾經(jīng)的拱橋世界之最為例，介紹了拱橋科技創(chuàng)新發(fā)展進程，并用鋼管混凝土拱橋和勁性骨架混凝土拱橋兩種現(xiàn)代拱橋的相關(guān)案例介紹了拱橋的創(chuàng)新技術(shù)特點。他指出，鋼管混凝土拱橋源于前蘇聯(lián)，施工方法是在預制場將鋼管分段灌注混凝土，在滿堂支架上拼裝成拱，未發(fā)揮結(jié)構(gòu)和施工優(yōu)勢，喪失了經(jīng)濟優(yōu)勢和市場優(yōu)勢。中國工程師首創(chuàng)的無支架施工、管內(nèi)混凝土連續(xù)頂壓、混凝土膨脹收縮可控等技術(shù)，充分發(fā)揮了鋼管混凝土拱橋的工程優(yōu)勢，使其數(shù)量和跨徑獲得快速增長，展示了中國創(chuàng)造和中國創(chuàng)新。其中，建成于2020年的“世界第一拱”平南三橋開創(chuàng)了在鵝卵石地層建設(shè)特大跨徑拱橋的先例，在國內(nèi)首次把“圓形地連墻+卵石層注漿加固”方案成功應(yīng)用到拱橋建設(shè)之中，就是創(chuàng)新技術(shù)的成功典范。
鄭皆連介紹了勁性骨架混凝土拱橋代表性工程跨徑390米的前南斯拉夫KRK橋，我國跨徑312米的廣西邕寧邕江大橋、跨徑416米的云桂高鐵南盤江特大橋、跨徑445米滬昆高鐵北盤江大橋等大橋的科技創(chuàng)新情況。他以自己主持在建的勁性骨架混凝土拱橋廣西天峨龍灘特大橋——跨徑600米的新的一座世界最大跨徑拱橋為例，闡述了使用我國研發(fā)的鋼管混凝土勁性骨架代替型鋼能減少一半用鋼量，控制拱圈外包混凝土施工瞬時應(yīng)力、降低永存應(yīng)力等科技的創(chuàng)新成就。他指出，建造中的天峨龍灘特大橋，使混凝土拱橋跨徑超過世界紀錄155米，在拱肋截面極限承載力計算方法、拱肋配筋、施工技術(shù)等方面取得重大突破。平南三橋和天峨龍灘特大橋的建設(shè)推動了鋼管混凝土拱橋和勁性骨架混凝土拱橋的技術(shù)進步，對以川藏鐵路為代表的山區(qū)鐵路和公路拱橋建設(shè)具有重大支撐作用。
鄭皆連認為，數(shù)學是一種工具，自己建造橋梁的每一次成功，都與數(shù)學知識息息相關(guān)，諸如需要建立數(shù)學模型、算法、優(yōu)化、決策等。所以建造橋梁就相當于“數(shù)學+力學+規(guī)范”，體現(xiàn)了數(shù)學文化中的精確和嚴謹。他勉勵同學們要增強擔當意識，把自己的人生追求和國家發(fā)展結(jié)合起來，樹立遠大理想，勇于創(chuàng)新、持之以恒、不斷進步。要注重細節(jié)、嚴謹求實、精益求精，夯實專業(yè)實踐能力，成就學業(yè)、干成事業(yè)。
在互動環(huán)節(jié)，鄭皆連細致回答了師生們的問題。課后大家紛紛表示，很受啟發(fā)，倍受激勵。該學院運籌學課程建設(shè)團隊負責人劉芳說：“我認真聆聽了鄭院士的課，除了深刻感受到數(shù)學在拱橋建設(shè)中的重要應(yīng)用，更讓我敬佩的還有鄭院士一生做一件事的堅守、成為國際拱橋領(lǐng)域領(lǐng)跑者的巨大成就。”上官安琪同學說：“學完鄭院士講授的課程，深刻認識到運籌學作為推動工業(yè)發(fā)展的強勁動力，也明白了青年一代要有大膽探索、小心求證的進取精神，希望未來我也能夠像鄭院士一樣將自己所學的知識運用到實際的社會生產(chǎn)生活之中，用數(shù)學改變世界。”楊匯婷同學說：“第一次見到鄭院士，熟悉的四川鄉(xiāng)土話讓我感到十分親切，鄭院士是一位純粹的實干家，是真正在解決實際問題的人，尤其是聽他說到平南大橋，我感觸頗多，而作為來自河池的孩子，天峨縣也是我常去的地方，我十分理解在這樣的貧瘠之地修建一座難度系數(shù)如此之高的拱橋是多么困難，而這樣的拱橋?qū)σ粋€貧困縣的意義又是多么巨大!我今后一定會以鄭院士為榜樣，努力夯實專業(yè)知識，將來為家鄉(xiāng)、為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)貢獻力量。”
鄭皆連結(jié)合自己執(zhí)著50多年的拱橋建設(shè)人生，緊扣模型、計算、優(yōu)化等“運籌學”運用，圍繞拱橋發(fā)展概況、鋼管混凝土拱橋、勁性骨架混凝土拱橋三個方面，通過解讀拱橋方案、結(jié)構(gòu)、施工、經(jīng)濟效益等要素，闡述中國拱橋的創(chuàng)新科技貢獻和對世界拱橋的引領(lǐng)作用。
他以跨徑101.1米的世界第一座鋼管混凝土拱橋——前蘇聯(lián)沃洛達爾斯基橋，我國跨徑550米的上海盧浦大橋、跨徑552米的重慶朝天門大橋、跨徑560米（主跨徑575米）的廣西平南三橋等曾經(jīng)的拱橋世界之最為例，介紹了拱橋科技創(chuàng)新發(fā)展進程，并用鋼管混凝土拱橋和勁性骨架混凝土拱橋兩種現(xiàn)代拱橋的相關(guān)案例介紹了拱橋的創(chuàng)新技術(shù)特點。他指出，鋼管混凝土拱橋源于前蘇聯(lián)，施工方法是在預制場將鋼管分段灌注混凝土，在滿堂支架上拼裝成拱，未發(fā)揮結(jié)構(gòu)和施工優(yōu)勢，喪失了經(jīng)濟優(yōu)勢和市場優(yōu)勢。中國工程師首創(chuàng)的無支架施工、管內(nèi)混凝土連續(xù)頂壓、混凝土膨脹收縮可控等技術(shù)，充分發(fā)揮了鋼管混凝土拱橋的工程優(yōu)勢，使其數(shù)量和跨徑獲得快速增長，展示了中國創(chuàng)造和中國創(chuàng)新。其中，建成于2020年的“世界第一拱”平南三橋開創(chuàng)了在鵝卵石地層建設(shè)特大跨徑拱橋的先例，在國內(nèi)首次把“圓形地連墻+卵石層注漿加固”方案成功應(yīng)用到拱橋建設(shè)之中，就是創(chuàng)新技術(shù)的成功典范。
在互動環(huán)節(jié)，鄭皆連細致回答了師生們的問題。課后大家紛紛表示，很受啟發(fā)，倍受激勵。該學院運籌學課程建設(shè)團隊負責人劉芳說：“我認真聆聽了鄭院士的課，除了深刻感受到數(shù)學在拱橋建設(shè)中的重要應(yīng)用，更讓我敬佩的還有鄭院士一生做一件事的堅守、成為國際拱橋領(lǐng)域領(lǐng)跑者的巨大成就。”上官安琪同學說：“學完鄭院士講授的課程，深刻認識到運籌學作為推動工業(yè)發(fā)展的強勁動力，也明白了青年一代要有大膽探索、小心求證的進取精神，希望未來我也能夠像鄭院士一樣將自己所學的知識運用到實際的社會生產(chǎn)生活之中，用數(shù)學改變世界。”楊匯婷同學說：“第一次見到鄭院士，熟悉的四川鄉(xiāng)土話讓我感到十分親切，鄭院士是一位純粹的實干家，是真正在解決實際問題的人，尤其是聽他說到平南大橋，我感觸頗多，而作為來自河池的孩子，天峨縣也是我常去的地方，我十分理解在這樣的貧瘠之地修建一座難度系數(shù)如此之高的拱橋是多么困難，而這樣的拱橋?qū)σ粋€貧困縣的意義又是多么巨大!我今后一定會以鄭院士為榜樣，努力夯實專業(yè)知識，將來為家鄉(xiāng)、為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)貢獻力量。”
運籌學是應(yīng)用數(shù)學的一個分支，應(yīng)用范圍非常廣泛，涵蓋工程、通信、醫(yī)療、物流以及金融類。我校數(shù)學與信息科學學院在運籌學領(lǐng)域的教學和科研成果顯著，《運籌學》課程2008年成為區(qū)級精品課程，2022年獲得區(qū)級重點教改項目。
據(jù)悉，當日立項建設(shè)的學校一流課程《運籌學》課程正式進入建設(shè)階段，鄭皆連教授開啟相關(guān)《運籌學》課程的名師第一課。該學院黨委書記黃建榮主持“開學第一課”，教務(wù)處、數(shù)學與信息科學學院相關(guān)負責人、該課程負責人等聆聽講授。
本文轉(zhuǎn)載自廣西大學
