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青年人才 | 纪键铱:持续探索大跨度桥梁智能监测的密码

发布日期:2023-08-08

在不同领域发光

身上带着不同标签的青年人才

会碰撞出什么不一样的火花?

让我们走近创新人才的故事

以时代赋予的独特视角

叩响创新之门

倾听属于他们的科研之声

纪键铱

2022年12月,纪键铱博士毕业于华南理工大学桥梁与隧道工程专业,获得博士学位。2023年5月,纪博士正式加入中新国际联合研究院任博士后,负责相关科研课题的研究工作,主要研究方向为大跨度复杂体系结构中波动能量的传播机理、基于应力波理论的组合体系桥梁结构传力效率评价和结构动刚度优化方法。


纪键铱博士办公桌上最显眼的装饰,是一个深圳艺术与城市规划馆的精美模型,该建筑采用悬吊式钢结构,分为三个区段,交汇于一点,支撑方式采用柔性拉杆,整体造型美观大方、结构轻柔。“我们曾对该馆的连廊结构进行现场振动实测,确定结构动力特性是否满足规范和设计要求。”纪键铱说。从2016年开始,他的科研生涯就与大跨度结构智能监测紧紧连接在了一起。

目前,在桥梁跨径世界排名前十位的各类型桥梁中,中国均占据半数以上。这不仅是中国的亮丽名片,更代表了无数科研工作者孜孜以求的自主创新精神。然而,随着桥梁建造技术的不断发展,大跨度复杂体系结构桥梁的高精度智能检测/监测需求也在日益增加。为了探索智能检测及监测装备的研发奥秘,纪键铱博士加入中新国际联合研究院黄仕平教授团队,致力于打破技术瓶颈,推动大跨度桥梁结构检测及监测朝着智能化的方向发展。

立志把大跨度结构智能监测作为坚守一生的研究方向

为何要研究大跨度桥梁检测/监测?纪键铱说:“因为我亲眼见证了中国成为桥梁强国,从此在我心里埋下了一颗桥梁的种子。”在过去几十年里,中国经历了交通建设的快速发展期,随着桥梁数量的不断增加,交通流量也呈现出迅猛增长的趋势。然而,发展也会带来更多挑战。过去建造桥梁是否还能满足当前的实际使用需求是要通过技术手段进行科学检测评定的。在交通建设热潮之后,桥梁管养成为桥梁行业的下一个“风口”。

近年来,黄埔区、广州开发区广聚天下英才,构建了“百名院士、千名领军、万名才俊、大众创新”人才格局,先后推出“人才10条”“国际人才自由港10条”以及其他针对细分产业的人才政策,在购房、津贴、收入、评优等方面均给予大力度支持。乘着政策助力的东风,纪键铱正式加入中新国际联合研究院黄仕平教授团队,开启了他的博士后之路。纪键铱表示,大跨度结构智能监测就是他寻觅已久的方向。“选择研究方向,要把自己的能力和社会需求结合起来。”

不断突破桥梁监测技术

“自从我加入研究院担任博士后以来,我一直专注基于应力波理论的大跨度斜拉桥传力效率与动刚度的研究,着眼于从应力波传递的角度探讨大跨度桥梁的动力特性。”纪键铱介绍,该研究方向不仅与黄仕平教授团队的智能监测振动传感器技术相契合,同时也具有互补性。

当前,市面上有很多桥梁检测及监测设备,基本原理都是通过测量静动力特性对桥梁健康状况进行评估,但存在成本高昂、布线复杂、算法效率低、精度低、便携性差的问题。“我想在此基础上做出突破。”纪键铱说。针对上述桥梁检测/监测中存在的共性问题,纪键铱与项目团队人员主要研发无线振动传感器的设计优化。相较市面现有的智能检测/监测设备,项目团队开发的大跨桥梁智能检测/监测装备具有高精度识别、时间同步快的优点。

构建新技术全域应用场景

近期,《广湛高铁所涉珠江大桥历史建筑保护方案》正式公示。然而,由于珠江大桥荷载历史复杂、桥梁寿命评估困难的现实问题,传统的检测手段难以应用,运用传统的检测手段则需要关闭铁路,影响列车运行。专家和相关部门经过多轮沟通,选择了黄仕平教授团队研发的无线传感器及系统对珠江大桥开展评估检测,利用先进的计算理论预测评估桥梁健康状况,并且不影响高铁运行。实践证明,该监测设备既保障了珠江大桥的安全,又满足了人们对快捷、舒适出行的需求。

据悉,该传感器设备先后用于深圳市当代艺术与城市规划馆检测、赣深铁路关键枢纽惠州北站施工监控、广州鹤洞大桥(主桥)大中修施工监控、深圳大疆天空之城大厦钢羽桥施工监控等重大工程项目。