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谭平:减震抗风利器 千吨水箱助广州塔抵御“山竹”(图)

2018-09-25 13:26:28

  逼出来的方案

  这些年来,减震系统也遭遇了好几次大台风的正面“宣战”,这次的“山竹”是风力最大的一次,不过,谭平却没有2012年“韦森特”来访时那么紧张,当时塔顶风速达到35米/秒,这次的塔顶风速超过了40米/秒。

  前几天“山竹”到来,谭平说:“大家都在感叹,减震系统都运行八年时间了。”

  “从2006年开始到确定减震方案, 花了1年多时间,各关键子系统模型的性能测试试验,在实验室里又花了近两年时间;在广州塔顶的原型控制系统的现场安装与调试,又花了两年时间。”谭平说,直到2010年,整套减震系统才正式启用。

  谭平感叹,子系统测试时,全部人挤在狭窄的空间里工作,特别是炎炎夏季,塔顶上也没有空调设备,常常在里面一待就是一整天。

  不过,这些在谭平看来也“算不得什么”。2008年,整体方案的计算已经完成,但“设计每一个子系统,精确到每一个零部件”让他非常头疼。“我们确定采用世界首创的主被动复合质量调谐控制技术后,要把这个理念落实到每一个子系统,包括调谐所需质量如何利用现有消防水箱达到?怎么把水箱支承起来又不能偏离中心?怎样让系统运行时的摩擦最小?采用何种驱动装置来实现国内首例主动控制。”谭平形容走的每一步都“揪心”。

  比如他们最初设计的两个正交的阻尼器,在水箱下部的有限空间运行时极有可能会“打架”。“好在还有一丝可能性”,后来,他们把整套系统的每一寸空间都进行了优化,把空间“挤到极致”。然而,牵一发而动全身,一丁点空间的腾挪往往要对整个系统进行重新调整,这个工作量就极大了。

  他拍着办公桌说:“好多个晚上就在这里,觉得做不下去了。”不过,心里还是想着:绝不能放弃。“好在不是一个人,大家一起想点子,把它坚持做下来了。”谭平说,“有好的想法要去真正实现并不容易。最后出来这样一个方案,完全是逼出来的。”

  广州塔减震系统介绍:

  根据广州塔的实际情况确定采用两级主被动复合调谐控制技术,减震控制效果约40%以上,为国内首创,达到世界一流水平。

  在塔顶对称设置了两套混合调谐控制系统。每套控制系统由被动调谐子系统与主动调谐子系统组合而成,采用该塔中固有的消防水箱(每个消防水箱,含水箱与水总重量约650吨)调谐质量。

  风再大塔都吹不倒

  广州日报:广州塔的减震系统还会不断更新吗?

  谭平:我们会不断地更新。因为人工智能发展越来越快。其实,我们已经更新过一次了。

  在过去,我们的目标是能够做成就行了,现在则会更多考虑到它的安全可靠。譬如装了这么多传感器,万一有一个传感器失灵,我们就会把这个传感器的信息屏蔽掉,不会因为错误信息而误导控制系统。

  再过两年我们设计的系统就十年了,到了这个十年的阶段我们会为系统做一次全面的“体检”。

  广州日报:假设有比“山竹”更猛的台风,会不会担忧广州塔的抗风能力?

  谭平:没有什么担忧的。首先广州塔本身没有安全性的问题,风再大塔都是吹不倒的。

  其次,系统现在的这个潜力才用了不到一半。整套系统都有±1.2米的位移,这次“山竹”台风系统的位移才40厘米左右,即便到了80厘米,系统进入第二级工作状态,系统的阻尼会增大,减震效果稍有下降,但整套系统的安全裕度还很大。

  “山竹”已经是个足够猛烈的台风了,要比“山竹”大一倍的风力才能达到我们第一级优化的极限,我觉得我们(的系统)是绝对安全的(笑)。

  广州日报:为什么当时下定决心回国?

  谭平:我的家人都想不通。他们觉得国外好一些。我跟家人说我到哪里工作都饿不死,在美国也能过得很好,但是人不仅仅是谋生的问题,还是要做点事情。在国外可能只能做研究,但是回国后可以学以致用。

  广州日报:回国之后就一直待在这里做工程防震研究吗?

  谭平:是的,我从2000年参加工作之后就一直待在这里。你看到的是破破烂烂的实验室,我倒是觉得这里是扎实做学问的地方。当时回国也有些学校邀请我,但我还是回到了广州大学。一方面我的导师在这里,另一方面是广州大学在这一块领域做得非常好。

  广州日报:现在国际交流有没有共同合作的空间和方向?

  谭平:广州市给我们投了3.6亿元在大学城建立新的实验室。建好后的实验室在全世界都是一流的,我们希望借助这个平台,和更多同行交流和合作。

  现在提倡“一带一路”,我们也希望通过这种交流,看看别人怎么做的。我们马上要去访问意大利减震方面世界知名企业,我们中国也有一些相当规模的企业。希望借助这种平台能把国外的先进产品引进来,同时把国内好的产品带出去。(文 图/广州日报全媒体记者 杜安娜 罗嘉妮)

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来源:广州日报
编辑:尹文卓

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