李國(guó)輝　肖世波　左雷彬

課題負(fù)責(zé)人李國(guó)輝：

1978年出生于遼寧省，2000年畢業(yè)于天津大學(xué)，現(xiàn)任中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司副總工程師，西南交通大學(xué)博士研究生，長(zhǎng)期從事油氣管道設(shè)計(jì)研究工作，完成各類科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，擔(dān)任中緬油氣管道等多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目項(xiàng)目經(jīng)理，獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)，編制國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)。

團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介

油氣管道跨越工程技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、風(fēng)工程科學(xué)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、流體力學(xué)等方面的專家10余人組成，是中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司核心創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)之一。該團(tuán)隊(duì)以引領(lǐng)油氣管道領(lǐng)域大型跨越工程技術(shù)進(jìn)步為己任，解決了國(guó)內(nèi)外油氣管道跨越工程建設(shè)過(guò)程中中面臨的復(fù)雜風(fēng)環(huán)境、高地震烈度、多管同跨、國(guó)際性河流環(huán)境敏感性、運(yùn)營(yíng)期間結(jié)構(gòu)安全等難題，首次實(shí)現(xiàn)風(fēng)工程科學(xué)和管道跨越工程的融合，并申請(qǐng)專利11項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng)，出版專著1部，編制行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。

由中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司完成的“嚴(yán)酷環(huán)境油氣管道跨越工程關(guān)鍵技術(shù)研究”通過(guò)中國(guó)石油和化工自動(dòng)化應(yīng)用協(xié)會(huì)成果鑒定，來(lái)自國(guó)內(nèi)的專家一致認(rèn)為該項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，建議加速推廣應(yīng)用。

跨越工程是油氣長(zhǎng)輸管道通過(guò)河流、沼澤、湖泊、山谷、沖溝等自然障礙物或人工構(gòu)筑物重要的方式之一，因其具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大、工期長(zhǎng)等特點(diǎn)，一直是項(xiàng)目的控制性工程。課題組以位于我國(guó)云貴高原的油氣管道跨越工程建設(shè)為研究背景，考慮到西南地區(qū)大型河流跨越工程面臨峽谷風(fēng)環(huán)境、高地震烈度、多管同跨、國(guó)際性河流環(huán)境敏感性、運(yùn)營(yíng)期間結(jié)構(gòu)安全等特殊的自然和社會(huì)環(huán)境，開展了嚴(yán)酷環(huán)境油氣管道跨越工程關(guān)鍵技術(shù)研究工作，重點(diǎn)針對(duì)西南地區(qū)管道跨越工程面臨的嚴(yán)酷環(huán)境分析、峽谷風(fēng)環(huán)境下懸索及斜拉索跨越結(jié)構(gòu)風(fēng)洞試驗(yàn)及抗風(fēng)設(shè)計(jì)研究、大跨越跨越結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)、高地震烈度下大跨度柔性結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析、清管工況下跨越結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析等方面進(jìn)行了研究。通過(guò)分析和總結(jié)，研究的“嚴(yán)酷環(huán)境油氣管道跨越工程關(guān)鍵技術(shù)研究”課題取得一系列成果，研究成果主要應(yīng)用于嚴(yán)酷環(huán)境下河流跨越工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，總體技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。主要的創(chuàng)新研究成果有以下幾個(gè)方面。

（1）針對(duì)大跨度管道橋的窄柔特性，在抗風(fēng)試驗(yàn)中設(shè)計(jì)了一種π型鋼片連接裝置替代公路橋常用的芯梁，精確模擬了管道橋的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性，完善了大跨度管道橋渦激振、顫振和抖振等試驗(yàn)方法，為管道橋的風(fēng)致振動(dòng)問(wèn)題提供設(shè)計(jì)依據(jù)；

（2）針對(duì)峽谷地區(qū)溝壑發(fā)育、邊坡不穩(wěn)定、抗風(fēng)索難于錨固的難題，設(shè)計(jì)了抗風(fēng)性能更好的桁架梁結(jié)構(gòu)替代管道行業(yè)常用的扁平梁結(jié)構(gòu)，取消了抗風(fēng)索；

（3）設(shè)計(jì)了可升降和帶限位功能的系列滾動(dòng)支座，分別解決了大口徑管道在管道橋上的安裝問(wèn)題和大口徑高壓力管道在自然補(bǔ)償條件下的定向位移問(wèn)題；

（4）建立了大跨度管道橋動(dòng)力學(xué)模型，研究了地震和通球作用等多種荷載組合下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征，提出了設(shè)置阻尼器、合理布置約束位置和限制通球速度等技術(shù)措施，解決了大跨度管道橋位移過(guò)大的問(wèn)題；

（5）針對(duì)大跨度管道橋的結(jié)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，提出了全壽命周期的健康監(jiān)測(cè)體系，研發(fā)了全壽命期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在中緬油氣管道瀾滄江懸索跨越項(xiàng)目中建立了健康監(jiān)測(cè)示范工程。

“嚴(yán)酷環(huán)境油氣管道跨越工程關(guān)鍵技術(shù)研究”課題研究是首次開展基于抗風(fēng)性能管道橋設(shè)計(jì)方法研究，研究成果將納入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，為今后相關(guān)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，尤其是針對(duì)山區(qū)跨越工程的設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值；針對(duì)地震和清管作用下的動(dòng)力響應(yīng)分析方法，將對(duì)今后跨越工程的設(shè)計(jì)計(jì)算提供參考，同時(shí)研發(fā)的相關(guān)支座也將廣泛地應(yīng)用到跨越工程中；健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是本課題針對(duì)跨越工程安全運(yùn)營(yíng)研發(fā)的評(píng)估和預(yù)警系統(tǒng)，將廣泛地應(yīng)用于今后的跨越工程中，以進(jìn)一步確保重要程度較高的跨越工程安全運(yùn)營(yíng)。目前課題研究成果的相關(guān)核心技術(shù)自2011年開始已在怒江跨越、瀾滄江跨越、漾濞江跨越等5個(gè)工程中得到了成功應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

該成果已取得授權(quán)實(shí)用新型專利3件、軟件著作權(quán)1項(xiàng)，發(fā)表論文10篇，形成行業(yè)專有技術(shù)1項(xiàng)、局級(jí)技術(shù)秘密3項(xiàng)，出版專著1部，申請(qǐng)發(fā)明專利1件（已受理），形成中國(guó)石油股份公司標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。

責(zé)編/萬(wàn)海濱