科技人物 | 唐光武:坚持科技创新,服务国家工程
时间:2019年07月25日
现任桥梁工程结构动力学国家重点实验室主任的唐光武于1990年研究生毕业后即分配到原交通部重庆公路科学研究所(招商交科前身)客车实验室工作。最初,他所从事的工作主要为汽车平顺性、操纵稳定性及可靠性的研究,他勤于钻研,并表现出很强的创新能力,很快便成为了这方面的技术骨干。1993年,时任所长助理的张力正在考虑规划筹建桥梁结构动力学实验室,他找到唐光武协助参与实验室的规划和筹建工作,从此,唐光武就和桥梁结构动力学研究结下了不解之缘,他在参与实验室的规划工作以外,还参加了桥梁抗震设计研究等方面的工作,并逐步成长为技术负责人。
桥梁结构动力学实验室于1997年获得交通部批准建设,1999年完成了初步设计。为加快建设步伐,招商交科专门成立了结构动力技术中心,唐光武被调到该技术中心担任主任工程师。2002年,唐光武出任中心主任,全面负责该中心的技术和管理工作。在实验室的建设与运行过程中,唐光武带领团队取得了多项重大创新成果,突破了桥梁动力学和抗疲劳研究等领域的诸多难关,为我国桥梁工程建设发挥了重要作用。鉴于该实验室取得的优异成绩,2007年,实验室成功申报了“桥梁工程结构动力学国家重点实验室”和“桥梁结构抗震技术交通行业重点实验室”,成为了我国公路交通行业第一个国家重点实验室以及抗震类行业重点实验室。
坚持自主创新,突破技术瓶颈
作为实验室的技术负责人,唐光武自主完成了地震模拟试验台阵系统的技术方案设计,其台阵联动工作模式和轨道无级移动方式均属世界首创,其台阵系统的特殊功能和技术指标得到国内外同行专家的高度评价和广泛采用,该台阵系统至今仍被同行专家公认为国际先进水平的实验系统之一。该系统已为港珠澳大桥、厦漳跨海大桥、云南龙江特大桥、重庆朝天门大桥和广州明珠湾大桥等10多座跨江跨海大桥以及多座公路隧道提供了重要技术支撑,同时还为特高压输变电、核电、高铁、建筑和海洋钻井平台等众多领域提供了大量技术服务。该实验室在为国家重大工程项目提供技术支撑和安全保障的同时,也为公司创造了良好的社会经济效益。
世界最大跨径斜拉桥(单跨跨径1088米)江苏苏通大桥建设时,大桥建设指挥部找到实验室,希望能够完成大桥索缆静载与拉弯耦合疲劳试验,这也是国家重点研发计划项目的研究内容之一。但当时实验室的索缆静载试验能力只有1200吨,疲劳试验能力只有240吨,而苏通大桥索缆静载试验要求加载能力达到2000多吨,疲劳试验加载能力也要达到1000多吨,实验室现有条件远远不能满足试验要求。为此,唐光武创造性地提出了双向双束、动静载分离的索缆拉弯耦合试验系统设计方案。在现有结构试验作动器基础上,投入300万元,主持研制了3000吨级大型索缆拉弯耦合静载与疲劳试验系统,并获得国家发明专利。新系统大幅提升了原有装备的试验能力和试验效率,其在该领域的试验能力一举跃升成为全世界最强,使我国具备了完成千米跨径级斜拉桥拉索静载和疲劳足尺试验的能力。目前,实验室已为苏通大桥、武汉天兴洲大桥、青岛海湾大桥、湖南矮寨大桥和厦漳跨海大桥等近50座特大桥提供了技术服务,还为981海洋钻井平台锚链系统提供了试验服务。该系统建成后,利用率非常高,长期处于满负荷运行,已累计完成了5000余万元的科研试验项目,为国家重大工程建设发挥了重要作用。
引领行业进步,跨界融通发展
在桥梁抗震研究方面,唐光武带领团队,对桥梁抗震设计理念、设计方法、计算理论等方面开展了系统深入的研究,在此基础上,主持编写了我国第一部独立的《公路桥梁抗震设细则》,在国内首次采用了两水准设防、两阶段设计、延性抗震设计、减隔震设计和能力保护设计原则等先进设计理念和方法,提出了合理的抗震设防目标和设防标准,形成了符合我国国情的系统的抗震分析方法、设计理论和设计方法,很好地解决了规范的先进性和继承性相协调的问题,达到了国际先进水平,改变了我国桥梁抗震设计在理念和方法上大幅落后于美日等国家的被动局面。
该《细则》的编写和颁布具有里程碑意义,改变了我国自建国以来没有专门的桥梁抗震设计规范的局面,对城市桥梁抗震设计规范、轨道交通抗震设计规范、公路隧道抗震设计细则的编写均产生了深远影响,后续编写的其他细分领域的有关规范均采用或参考了这部《公路桥梁抗震设计细则》的体系和方法。该《细则》自2008年颁布实施后已在我国的公路桥梁设计中得到全面应用,不仅对桥梁建设起到了重要的科技支撑作用,还对汶川地震灾后恢复重建工作发挥了重要的指导作用。此外,唐光武还主持开发了与《细则》配套的桥梁抗震设计大型专用软件,形成了重要的基础性研发平台,填补了国内空白。
在桥梁试验检测和健康监测研究方面,唐光武亦取得了重大突破,他提出的“基于实测准静态广义影响线的桥梁结构承载能力快速检测评定方法”获得国家发明专利,该方法可实现在不中断交通条件下,对桥梁结构承载能力进行快速检测评定,应用前景广阔,目前正在进行相关产品的开发。
在了解到云计算技术的迅猛发展后,唐光武和团队一起,结合桥梁健康监测的业务需求,成功开发了国内首套桥梁云平台监测系统。该系统具有部署效率高、成本低的特点,特别适合我国量大面广的中小跨径桥梁的健康监测,具有广泛的推广应用前景。目前,该系统已成功实现产业化,年产值达2000多万元,且发展势头良好,已成为了招商交科新的经济增长点。

(撰稿人: 刘海明)
