范立础——三管齐下抗震减灾

     近五十年来，范立础在桥梁结构理论方面获得多项研究成果。特别是在唐山地震后，在国内开创了大跨度桥梁抗震设计及非线性地震反应分析方法的研究，在土木工程防灾国家重点实验室建立了桥梁抗震学科，形成了一支高水平、稳定的学科研究队伍。创造性地提出了三水准设防三阶段设计的桥梁抗震设计理论，并主持编制大型应用软件，对桥梁减震、延性及特异桥梁抗震设计作出卓有成效的研究，成果已应用于三十多座桥梁，如上海杨浦大桥、长江江阴公路大桥、上海双层高架、立交桥等。

    1976年的唐山大地震，敲响了建筑防震的警钟。范立础表示，当时他们去唐山灾区调研，发现房屋构件根本不防震，才会导致如此重大的损失。回来之后范立础就接手了研究桥梁抗震技术这一课题。

    在桥梁寿命期内，破坏性地震发生概率非常小，要求结构所有构件都能抵御极端地震而不发生损伤，既不经济又不现实。范立础院士经过深入研究，提出了基于寿命期与性能的大跨桥梁抗震设计方法，用尽可能少的投入，实现桥梁大震不倒、中震可修、小震不坏，突破了如何经济合理地保证大桥抗震安全性的关键技术难题。

    如今，“大跨高墩桥梁抗震设计关键技术”已在国家行业标准《公路桥梁抗震设计细则》中得到体现，并成功应用于多座世界顶级大桥的抗震设计中。据统计，我国正在建设的400米以上大跨度桥梁有23座，其中16座采用了范立础团队的成果。他因此被誉为“彩虹的脊梁”。

    重大工程强制装强震仪

    2008年5月12日，突如其来的汶川大地震夺去了数万同胞的生命，不少桥梁瞬时垮塌。范立础团队的技术成果应用于四川雅泸高速公路的30余座桥梁都完好无损。作为一位桥梁抗震专家，范立础多次参加相关研讨、讲座，为灾后重建工作献言献策，并向公众普及科学知识。

    范立础认为，国内强震记录台站偏少，在重大工程建筑物上安装强震仪、风速仪，记录和观察地震期间的相关数据，非常有必要。但由于强震仪价格不下10万元，比较昂贵，范立础就建议在地震区的新建高层建筑中强制安装，费用由开发商承担。

    引入“工程法医”制度

    针对地震后不少人以房屋是否倒塌来判断其建筑质量优劣的状况，范立础呼吁，我国要引入“工程法医”制度，通过多种检测手段综合确定建筑毁损的原因。他说，地震中建筑倒塌的原因不仅涉及地震本身的因素，还要从建筑设计、出图纸、施工等多个环节进行严密细致的评估。范立础希望，“工程法医”对灾区建筑进行全面细致的“体检”，为形成适用于我国的强震区建筑标准提供科学依据，并对建筑设计、施工单位实行问责制。

    “以柔克刚”减震、隔震

    “大地震持续时间短，破坏力 强，要做到大桥毫发无损就要在经 济上付出极其高昂的代价，因此国 际上的共识是：‘不倒’、‘可修’最重 要———只要大桥不倒，就能为后续 救援提供许多便利。”范立础说，正是在这一理念指引下，课题组发展出了一套“以柔克刚”的减、隔震技术：他们发明了一系列双曲面全钢 减震支座，就像为大桥桥墩装上了一个可以360 度滑动的关节，当地 震波冲击大桥时，这个关节就会滑 动，卸掉大部分冲击力，避免大桥因 “硬碰硬”而粉身碎骨；他们又将阻 尼器安上了大桥，相当于给大桥垫 了个软垫子，“这就像打太极拳，硬 挡容易受伤，但只要稍稍避让，就能 保护自己”。

    汶川地震中，四川雅泸路高速 公路上30 余座桥梁完好无损，这得 益于这些桥梁在建设过程中，采用 了课题组研发的成本低廉的弹塑性 抗震挡块。从而间接验证了该项目 的相关理论和方法。

    同时，项目开发研制出的大吨位双曲面全钢减隔震支座，最大竖 向承载能力达8000 吨，突破了我国 大型桥梁减隔震技术的应用瓶颈。 2008 年6 月通车的苏通长江大桥 其5 公里的引桥因为采用了这一技 术，直接节约工程造价约3.9 亿元。