科普讲堂

“曾经，我们用手绘的方式，一笔一笔地勾勒出大桥的模样。未来，利用4D或者5D打印技术，我们能在短时期内建造出一座既美观又经济实用的桥梁。”近日，全国工程勘察设计大师、全国五一劳动奖章获得者、天津市科学技术协会副主席韩振勇做客天津大学“北洋大讲堂”，为大家讲述中国桥梁建设的发展史，并畅想桥梁发展的未来。

桥的进化与科技相关

桥是什么？《说文解字》说：“桥，水梁也。从木，乔声，高而曲也。”世界上最原始的桥，都是大自然偶然造就的。比如说，自然塌落形成的石拱，倒卧在水面上的枯木，以及悬空缠绕的藤条。

韩振勇介绍，随着桥梁的演化，石拱发展为拱桥，横卧在水面上的枯木形态为梁桥借鉴，藤条由于其缆索承重结构，在漫长的岁月里逐渐演化成索桥。“其中，索桥分为两类，一种叫作悬索桥，也叫吊桥。另外一种叫作斜拉桥。”

桥的进化，与人类科技进步息息相关。韩振勇介绍，在第一次工业革命前，我们将之前人工砖、石、木结构桥称为古代桥梁。随着冶炼技术的发展，以及波特兰水泥的出现，桥梁的形式进入初级现代阶段。

第二次工业革命后，冶炼技术得到了进一步发展。1874年，美国公铁两用伊兹桥建成，成为世界上第一座现代意义的钢桥。

第三次工业革命以及二战后，世界进入了和平发展阶段，桥梁取得了快速的发展，各式各样的桥梁陆续出现。比如，著名的美国金门大桥，它的两个桥墩在1964年之前拥有世界上悬索桥中最长的跨度。

中国正迈向“桥梁强国”

世界上仍在服役的古老桥梁，绝大多数为拱桥。其中就有建成于公元600年前后的中国赵州桥。中国建桥历史悠久。21世纪以来，中国桥梁开始占据全球半壁江山，甚至更多。

韩振勇介绍，目前，在斜拉桥世界排名中，前十名里中国占7座；悬索桥世界十大排名榜上，中国桥梁有5座；拱桥世界排名中，前十名里中国占7座。

在未来，中国的桥梁将会占据这些排名榜的榜首。“建设中的常泰长江大桥，计划2024年底通车，届时将以1176米的主跨度成为世界最大跨斜拉桥。”韩振勇说，“还有2022年6月28日开工建设的张靖皋长江大桥，由于2300米的主跨度，成为目前在建的世界最大跨度悬索桥。”

中国是“桥梁大国”，毫无疑问。随着一批世界高难度桥梁的陆续建设，我国正在从“桥梁大国”迈向“桥梁强国”。

未来建桥更加智慧化

感受到了人工智能发展的汹涌之势，韩振勇也正在思考梁桥方面的智能建造，这包括桥梁工程的智能化设计、智能化施工以及智能化养管。

“我们现在有各种各样的BIM模型（建筑信息模型），可以去模拟检验各种数据。比如风力、水流冲刷、寿命时间，这些数据模拟的结果跟现实情况相差无几。智能化建桥大大提高了设计效率，扩展了设计思维。”

智能设计还可以打通各软件的数据接口，消除信息孤岛。

虽然人工智能可以全面提升桥梁设计的深度和精度，实现“所见即所得”。“但是智能化不会完全取代人类。建设高质量的工程，依然离不开工程人的敬业和奉献。”韩振勇表示。