为保证沉管结构在浮运及沉放过程中的安全施工提供了指导,其中桥隧连接人工岛是港珠澳大桥建设的关键工程之一

 运输物流     |      2020-03-22 04:30

(记者刘晓艳)世界瞩目的港珠澳大桥24日上午正式开通运营,一桥连三地,天堑变通途。从2009年12月开工建设到如今正式开通,天津大学师生校友多人次参与到港珠澳大桥的设计、建设施工中,贡献了“天大智慧”,用实际行动诠释着天大人“要实地把中华改造”的决心。

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天津日报(2018年10月25日 05版)

科技日报(2018年10月9日 03版)

人工岛平面布置图

本报讯(记者 姜凝)港珠澳大桥24日上午正式开通运营,一桥连三地,天堑变通途。昨天从天津大学了解到,从2009年12月开工建设到正式开通,天津大学多人次参与到港珠澳大桥的设计、建设施工中,贡献了“天大智慧”。

科技日报天津10月9日电 (记者孙玉松 通讯员刘晓艳)在与病毒大作战中,武侠世界的“以毒攻毒”有望实现。天津大学化工学院齐崴教授利用天然病毒靶向特性,通过肽序列重新设计,采用多肽自组装策略,成功制备出非致病、可穿膜、并能定向传递的仿病毒纳米颗粒,这种颗粒犹如“特洛伊木马”,可成功地混进病毒圈,把基因药物送到目的地。这一研究成果日前在线发表于化学领域国际期刊《德国应用化学》。

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中交第四航务工程勘察设计院有限公司承担了港珠澳大桥建设工程桥隧连接人工岛的设计工作,岛壁采用沉入式钢圆筒结构。受该公司委托,天津大学王元战教授课题组承担了港珠澳大桥建设工程桥隧连接人工岛沉入式钢圆筒结构的稳定性及渗流分析工作,解决了波浪作用下软土强度弱化、沉入式大圆筒结构破坏过程模拟等科学技术问题,对各种荷载工况下桥隧连接人工岛沉入式钢圆筒结构稳定性和渗流进行了计算分析,为完善人工岛设计提供了技术支撑。

病毒是由核酸和蛋白质通过共组装形成的纳米颗粒,由于病毒表面独特的囊膜蛋白结构,使其能够与宿主细胞受体蛋白进行靶向结合,实现对特定细胞的侵染以及遗传物质的递送。通过对病毒功能蛋白的模拟与仿生,有望获得非致病性、且携带基因药物、并具有靶向识别特性的仿病毒纳米颗粒,用于相关疾病治疗。但由于病毒结构的复杂性,如何通过简单分子实现仿病毒颗粒的精准制备,以及如何有效组装多肽序列,对病毒穿膜行为进行高效仿生,依然充满挑战。

王元战教授在港珠澳大桥

港珠澳大桥的海底隧道段由33节沉管组成,每节沉管的重量接近8万吨。沉管在深水坞预制好后,安全浮运和沉放是整个工程安全施工的关键。为了协助设计施工单位解决这一问题,天津大学建筑工程学院肖忠副教授负责的“波流联合作用下沉管浮运数值仿真计算”科研项目,首次建立了安装船、沉管、缆绳和水体系统的1:1的三维精细有限元仿真模型,并在计算模型中考虑了水体的黏性和紊流特性及安装船、沉管、缆绳和水体相互间的耦合作用。建议了合适的施工窗口,为实际工程中的沉管及沉放驳结构上的合理布缆方式和施工工艺的确定提供了理论指导;同时课题组赴工程现场对沉管最终的浮运系泊方案进行了现场考察,为保证沉管结构在浮运及沉放过程中的安全施工提供了指导。

齐崴教授团队从生命体系获取灵感,通过模拟天然酶的活性中心、病毒的功能蛋白结构等,获得了具有生物催化、靶向识别等特性的肽基组装体,实现了物质转化、药物递送。实验中,他们根据艾滋病病毒表面囊膜蛋白上的可变区多肽与猿猴空泡病毒大T抗原蛋白分子的核定位序列,利用分子与纳米仿生技术,设计出两种具有穿细胞膜与核膜的功能多肽,通过对病毒多肽的组装调控,成功制得了仿病毒纳米颗粒。结果显示,该颗粒犹如“特洛伊木马”,可携带核酸类基因药物,以类似病毒的跨膜方式将药物靶向运送至免疫细胞内,在基因递送过程中还展现出了良好的生物相容性、生物活性以及定向运输特性,为今后人类病毒性疾病的靶向治疗提供了新的途径和选择。

港珠澳大桥建设的主体工程包括:跨海桥梁、海底隧道和桥隧连接人工岛,其中桥隧连接人工岛是港珠澳大桥建设的关键工程之一。桥隧连接人工岛要完成在岛内干地现浇海底隧道上岛段的工作,施工过程中岛壁要承受20.26m静水压力和5.10m波高的动力作用。岛壁在静水压力和波浪作用下的稳定性和岛内渗流分析,是桥隧连接人工岛建设要解决的关键问题。中交第四航务工程勘察设计院有限公司承担了港珠澳大桥建设工程桥隧连接人工岛的设计工作,岛壁采用沉入式钢圆筒结构。沉入式大圆筒结构是一种新型海岸工程结构,我国尚未制定相应的设计施工规范。受中交第四航务工程勘察设计院有限公司委托,王元战教授课题组承担了港珠澳大桥建设工程桥隧连接人工岛沉入式钢圆筒结构的稳定性及渗流分析工作,解决了波浪作用下软土强度弱化、沉入式大圆筒结构破坏过程模拟等科学技术问题,对各种荷载工况下桥隧连接人工岛沉入式钢圆筒结构稳定性和渗流进行了计算分析,为完善人工岛设计提供了技术支撑。

港珠澳大桥的桥墩采用陆上分节预制、水上拼接安装的施工工艺。单个预制件最大重量达3510吨,高度超过22米。天津大学建筑工程学院别社安教授团队对整个驳运系统进行了水动力性能计算、桥墩的拖航稳定性分析,在此基础上提出了桥墩在运输驳船上的加固稳定方案,保证了桥墩的安全运输。

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