“我愛橋，不僅因為橋美，更因為橋能給人帶來便利。橋是人類想象力、創(chuàng)造力的結晶，橋是創(chuàng)新的精華，我愛橋，我也愛創(chuàng)新。”秦順全院士激情洋溢。源于對橋的熱愛，對創(chuàng)新的孜孜追求，1992年，年僅29歲的秦順全首創(chuàng)的斜拉橋安裝無應力狀態(tài)控制法理論一經發(fā)表就引起了整個橋梁界的廣泛關注。
9月21日，在國際橋梁工程技術高峰論壇大會上，中鐵大橋局總工程師秦順全院士詳細解讀了分階段施工無應力狀態(tài)控制法理論。稍后，中國橋梁網記者就此理論的關鍵環(huán)節(jié)和發(fā)展歷程專程拜訪了秦院士。
“荷載、剛度及構件單元的無應力狀態(tài)量的有機統(tǒng)一是無應力狀態(tài)控制法的核心與關鍵，影響分階段施工橋梁最終成橋狀態(tài)內力和線形的因素除荷載、剛度外，還有構件單元的無應力狀態(tài)量”，秦院士解釋道，“無應力狀態(tài)控制法就好比從武漢到北京，起點是武漢，終點是北京，只有知道過程中的一個個經過的節(jié)點，才能順利到達終點。分階段施工橋梁，橋梁建造要經歷若干施工中間過程節(jié)點，目標是滿足設計要求的成橋狀態(tài)的內力和線形，有了構件單元的無應力狀態(tài)量，就成功地將施工中間過程節(jié)點與成橋目標連接起來”。值得注意的是，橋梁施工控制時，不僅要關注荷載和剛度，無應力長度和曲率亦不容忽視。只有將三要素有機結合，完全控制，橋梁施工控制才能達到預期目的。
“結構單元的內力和位移隨著結構的荷載變化、體系轉換和拉索的張拉而變化，但單元的無應力狀態(tài)量是穩(wěn)定的，拉索的無應力長度只有人為地調整才會發(fā)生變化，認識并把握好橋梁施工過程的‘變’與‘不變’，橋梁施工過程控制會得到極大的簡化”。秦院士表示，“任何事物都是有偏差的，無應力長度與曲率也不例外。但此偏差卻很容易在其對應的結構內力和位移中表現出來，而當荷載和結構體系一定時，拉索無應力長度的變化必然唯一地對應一個單元索力的變化，只要能計算出來就可以找到針對性的措施來調整”。
談到此理論的應用，秦順全院士回憶道，“無應力狀態(tài)控制法理論1989年便開始研究， 1993年在武漢長江二橋建造時第一次運用，截止到目前，已有30多座大跨度橋梁在施工控制時運用了此理論”。
1989年至今，無應力狀態(tài)控制法理論在不斷解決實際問題中完善和豐富，從分階段成形結構理論計算到臨時荷載的過濾技術以至目前的無應力長度和曲率對最終結構內力和位移的影響，理論運用也日益成熟。
分階段成形結構理論計算在武漢長江二橋的安裝控制時首次提出。初生牛犢不怕虎的秦順全院士撥冗去繁，把自己關在電腦房里，分析現有斜拉橋的安裝計算方法，為克服傳統(tǒng)計算方法的不足，提出了用構件單元的無應力狀態(tài)量建立最終狀態(tài)與施工過程之間的聯系，直接求解中間過程，取代用‘倒退分析’去尋找中間過程的計算方法，創(chuàng)建了基于無應力索長的控制軟件系統(tǒng)，解決了大跨度斜拉橋結構規(guī)模大、施工階段多、計算時間長的矛盾。無應力狀態(tài)控制法理論在武漢長江二橋建設初期僅限于安裝計算，實際施工中，根據斜拉橋索力調整實質是調整其無應力長度的特點，提出了索結構橋梁“多工序并行作業(yè)技術”，滿足了施工現場需要。“橋梁的荷載變化與索力調整不論經歷怎樣的過程、狀態(tài)，其內力和位移變化只與最終的荷載變化量和最終的索長調整量有關。因此，橋梁施工中引起荷載變化的工序可與索力調整不分先后次序的并行作業(yè)，用索長變化量來調整拉索力，可以解決工程實際中索力調整與荷載變化的交叉影響”，秦院士說。
無應力狀態(tài)控制法理論在招寶山大橋的維修加固中發(fā)展與完善，“臨時荷載過濾技術”得以提出。當時，招寶山大橋主梁斷裂，大橋局臨危受命，承擔起加固、設計、監(jiān)控、施工的總承包任務，總工程師秦順全院士成為指揮長的最佳人選。面對橋梁拆除時不穩(wěn)定狀態(tài)下結構狀態(tài)極難把握的困境，秦順全院士沒有退縮，他憑著對橋梁未知領域探究和實踐的極大勇氣，探索出全新的斷橋調整結構體系，完成了橋梁界驚詫的漂亮一筆，為修復工程的順利完成做出了重大貢獻。“大橋的永久恒載的大小及位置都是確定的，但施工臨時荷載的大小和位置變化卻異常頻繁，工地上到處堆放著施工材料，這些臨時荷載對大橋會產生影響，如果不妥善處理，最終會影響大橋整體的內力和線形。”秦順全院士意味深長地說。
另外，無應力狀態(tài)控制法理論發(fā)展到現在，構件單元長度和曲率對結構內力和位移的影響可以通過計算得到結論，如此，“我們在橋梁施工控制時，對前一階段構件無應力狀態(tài)量的偏差可以用實測和理論方法來識別，必要時用調整后續(xù)階段安裝構件的無應力狀態(tài)量來彌補，最終使整個結構達到最優(yōu)”，秦順全院士滿臉自信。
“橋梁科技工作者的職責就是要在實踐中不斷探索創(chuàng)新，發(fā)現并填補橋梁科技領域的空白”，秦順全院士表示，“我追求那種為橋癡迷、奉獻的精神狀態(tài)，同時我也希望我和我的團隊能在此狀態(tài)的感召下不斷創(chuàng)新橋梁技術，加快橋梁技術健康發(fā)展，使中國在成為橋梁大國的同時更以橋梁強國的姿態(tài)屹立在國際頂端。”
采訪結束瞬間，秦順全院士霍然起身，提起電腦作勢一個箭步就要奔往樓下，“實在抱歉，沒時間了，還要趕飛機”他行色匆匆，但仍不忘解釋原由?？粗鴺翘莨战翘幭У谋秤?，我感慨萬千，“橋梁建設者總是如此繁忙，奔波于各大城市之間，奔走于施工現場各個角落”。短短十幾分鐘的采訪，記者切身體會了秦順全院士自身特有的魅力，意氣風發(fā)而嚴謹睿智，謙和堅韌而深入淺出，感情豐富而表達多樣……
