湖南日报全媒体记者 李传新
【名片】
江力强,1992年生,中南大学土木工程学院副教授,博士生导师,工程结构抗震研究所副所长、高速铁路建造技术国家工程研究中心振动台实验室副主任。多年从事工程结构抗震研究,入选“湖湘青年英才”支持计划及湖南省人才托举工程。近年来,主持国家自然科学基金、国家重点研发子课题等科研项目,参与项目获教育部科技进步一等奖、中国钢结构协会及中国交通运输协会科技进步特等奖等。
【故事】
初见江力强,想象不出眼前这位略显稚嫩的年轻人,竟然是一位工程结构抗震研究专家,还是博士生导师。
12月21日,在中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心振动台实验室,江力强现场介绍了三大“重器”:多功能振动台四台阵、桥上行车试验系统、国际唯一的地震断裂带动力灾变模拟试验系统。提起国际唯一的这台仪器,他告诉记者:“可以模拟不同断裂面下的岩样断裂物理试验,再现深地岩体开裂发展全过程,有望实现从实验角度测量震源参数,这是以前几乎没办法做到的事情。”
地震是威胁我国人民生命财产安全最严重的自然灾害之一。地震发震传播机制复杂,难以预测;工程结构形式多样、构件多、体型大,一旦破坏可能造成重大人员伤害,特别是铁路工程结构,还可能造成铁路交通网络的中断,造成不可估量的损失。江力强2019年从东南大学毕业加入中南大学后,毅然将研究方向从钢结构抗震转向高铁工程结构抗震及主动防控。
“从事抗震研究,搞清楚地震发震和传播是源头,如何给出合理可靠的地震动输入是保障结构抗震安全的首要因素。”江力强介绍,这个试验系统遍布不同的管道和阀门,其貌不扬,但里面有大学问。试验系统是完全国产研建的,既想充分复现深地高围压环境,又想通过有限的空间实现不同断裂面的模拟。“当时跟装置研建企业山东去来科技公司没少讨论,我们想拿这台设备从实验角度测量震源参数,以往还真不敢这么想。当然,现在也还在探索,这要感谢国家和学校对重大仪器建设的大力支持。目前这个系统只是三套系统的一部分,后续还有更多工作要做。”江力强感慨,这个实验室能有今天的成果,也是余志武教授、蒋丽忠教授、国巍教授等为代表的科研团队不懈努力建设而成。
江力强随后又带记者进了另一个小房间,里面满是各式各样的机械设备。他指着机械臂和小型振动台介绍:“这是我们研制的主动防脱轨装置仪器。地震作用下,高速铁路列车行驶安全一直是大家关心的事情,以往大多采用护轨装置、防撞墙等被动式方法减少列车脱轨风险和脱轨后的落桥风险。能不能化被动为主动?为实现这一目标,我们着手研制测试主动防脱轨装置仪器。”他一边介绍,一边用手指比划:这个机械臂可以主动操控新的防脱轨装置,而这个小台子就可以模拟地震下轨道的各种变形。在他眼里,这些冰冷的仪器热力十足。
目前,我国地震预警信息已经可以在手机、电视、专用终端等多种渠道发布,为几百公里开外的人们提供数十秒的预警时间。然而对于高速行驶的列车,通常需要更多时间制动刹车,发生地震时距震源300公里范围内即使有预警系统也很难停下来,震时行车难以避免。相比于制动停车的方法,有没有更快的安全响应保护措施?有没有办法可以让列车不脱轨?这是江力强关心和思考的问题。他说:“这些问题确实很难,涉及的因素很多,怎么主动控制、怎么准确捕捉、怎么实现有效抓握都是难题,但我们一直在不懈努力。”
“科学研究最有趣的地方就在于能够发现别人未曾发现的问题,以问题为牵引,寻求解决办法。”江力强在读博期间就发现轻钢结构局部构造复杂、建造流程繁琐、构件多样标准化程度偏低等实际问题,提出了新的结构形式以解决这些问题,通过一系列理论、试验和模拟研究,他的成果最终被实际工程应用采纳,为企业减少了近30%的成本投入。