專家風(fēng)采 | 廣西大學(xué)鄭皆連院士：超大跨拱橋及創(chuàng)新
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2月21日，中國工程院院士、土木建筑工程學(xué)院教授鄭皆連以《超大跨拱橋及創(chuàng)新》為題，為廣西大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院2020級全體本科生講授“開學(xué)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(zé)任擔(dān)當(dāng)，增強學(xué)生課程學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實踐能力，推進(jìn)《運籌學(xué)》課程建設(shè)，提高教育教學(xué)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(xué)”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(jì)效益等要素，闡述中國拱橋的創(chuàng)新科技貢獻(xiàn)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(dá)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(jìn)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(yù)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(jì)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(jì)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(jìn)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(rèn)為，數(shù)學(xué)是一種工具，自己建造橋梁的每一次成功，都與數(shù)學(xué)知識息息相關(guān)，諸如需要建立數(shù)學(xué)模型、算法、優(yōu)化、決策等。所以建造橋梁就相當(dāng)于“數(shù)學(xué)+力學(xué)+規(guī)范”，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)文化中的精確和嚴(yán)謹(jǐn)。他勉勵同學(xué)們要增強擔(dān)當(dāng)意識，把自己的人生追求和國家發(fā)展結(jié)合起來，樹立遠(yuǎn)大理想，勇于創(chuàng)新、持之以恒、不斷進(jìn)步。要注重細(xì)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)求實、精益求精，夯實專業(yè)實踐能力，成就學(xué)業(yè)、干成事業(yè)。
在互動環(huán)節(jié)，鄭皆連細(xì)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(xué)院運籌學(xué)課程建設(shè)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人劉芳說：“我認(rèn)真聆聽了鄭院士的課，除了深刻感受到數(shù)學(xué)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(xué)說：“學(xué)完鄭院士講授的課程，深刻認(rèn)識到運籌學(xué)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(jìn)取精神，希望未來我也能夠像鄭院士一樣將自己所學(xué)的知識運用到實際的社會生產(chǎn)生活之中，用數(shù)學(xué)改變世界。”楊匯婷同學(xué)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(xiàn)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(xué)”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(jì)效益等要素，闡述中國拱橋的創(chuàng)新科技貢獻(xiàn)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(dá)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(jìn)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(yù)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(jì)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(xì)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(xué)院運籌學(xué)課程建設(shè)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人劉芳說：“我認(rèn)真聆聽了鄭院士的課，除了深刻感受到數(shù)學(xué)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(xué)說：“學(xué)完鄭院士講授的課程，深刻認(rèn)識到運籌學(xué)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(jìn)取精神，希望未來我也能夠像鄭院士一樣將自己所學(xué)的知識運用到實際的社會生產(chǎn)生活之中，用數(shù)學(xué)改變世界。”楊匯婷同學(xué)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(xiàn)力量。”
運籌學(xué)是應(yīng)用數(shù)學(xué)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(xué)與信息科學(xué)學(xué)院在運籌學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)和科研成果顯著，《運籌學(xué)》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(dāng)日立項建設(shè)的學(xué)校一流課程《運籌學(xué)》課程正式進(jìn)入建設(shè)階段，鄭皆連教授開啟相關(guān)《運籌學(xué)》課程的名師第一課。該學(xué)院黨委書記黃建榮主持“開學(xué)第一課”，教務(wù)處、數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院相關(guān)負(fù)責(zé)人、該課程負(fù)責(zé)人等聆聽講授。
本文轉(zhuǎn)載自廣西大學(xué)
