刘爱荣：与桥相伴

【谢明昊/科学中国人】

珠江是广州的丝带，而形态各异的跨江大桥，正是镶嵌在这条丝带上的一颗颗珍宝。在这众多的珍宝中，猎德大桥无疑是最璀璨的一颗，人们亲切地唤它“珠江之贝”。猎德大桥以其婀娜的流线跨越珠江，它那温婉与优雅的气质为繁忙的都市增添了一抹安闲的神采。作为广州大学“桥梁与隧道工程”的学科带头人，刘爱荣以学者独有的严谨态度，将猎德大桥的安全体系构建与现代造型的艺术完美融合在了一起。

在刘爱荣的心目中，桥梁的连接作用只是桥梁本该具备的基础功能。而当代桥梁在这个基础功能得到保障的同时，还负载了更多的文化气息与人文关怀。以桥梁为媒介，将广州城独有的魅力与百姓的日常生活相链接，让市民在日常的出行中体会到社会发展的获得感。以人为本、为民服务的科研理念，始终是刘爱荣作为科研工作者的初心。

刘爱荣

唯美路线

刘爱荣喜欢桥，尤其是拱桥。她能掰着手指头一条条列举拱桥的优点。不管是石桥、木桥、竹桥，还是钢桥和混凝土桥，在刘爱荣的眼中，它们都闪耀着各自独特的光芒。

18岁那一年，刘爱荣考入石家庄铁道学院（现石家庄铁道大学）桥梁工程专业。从此她便开始了与桥梁为伴的科研人生。她深知在桥梁工程里，要想研究得深入，就无法避开力学。“特别是在理论突破方面，力学基础真的非常重要，但如果还想再继续深入的话，数学就很关键。”随着对学科研究的深入，刘爱荣在大学毕业后毫不犹豫地考取了西南交通大学计算力学专业的研究生，继续向更深的“海域”前进。

在西南交通大学，她遇见了一位严谨到近乎苛刻的导师——周本宽教授。从此她有了生命中最重要的指路人。“我的论文就算是已经打印排版了，只要有稍微一点点不符合规范，他都会及时地给我校正过来，更别提理论推导或者技术方面的问题。”刘爱荣语气坚定地说。

正是得益于这样严苛的训练，刘爱荣对美的追求，或者说对科研的追求已经到了有些“洁癖”的程度。“我要提交的论文或研究报告，一定要是完美的，至少是在我能力范围内，没办法再揪出任何问题了，我才会提交上去，我感觉已经是一种强迫症了。”刘爱荣带着些自我调侃的语气说。

2001年6月，刘爱荣从西南交通大学顺利毕业，获得博士学位。同月，她进入广州大学土木工程学院工作。

乐在其中

猎德大桥是广州市用以连接天河区与海珠区的过江通道。它位于珠江北河道上，此桥于2002年10月开始规划设计，2005年6月破土动工。猎德大桥的设计复合验算是刘爱荣来到广州大学后接手的最重要的任务之一。她前前后后付出了一年的努力，桥梁的建设为她留下了许多深刻的记忆。

猎德大桥桥塔呈贝壳状，造型既新奇又美观。为了让美观与实用兼得，刘爱荣付出了大量的努力。“我是桥梁工程出身，一般的图只要瞄一眼，我大概就能知道整个桥梁的构造特征。但是猎德大桥不一样，特别是一些细部构造非常复杂，我没办法第一时间在大脑中合成三维图形。”只有读懂桥梁的平面图，才能精确建立桥梁的计算模型，才能获得正确的计算数据。为此，她花了大量的时间建立猎德大桥整体计算模型和三维细部构造有限元模型。

解决了桥梁计算模型的问题，还有更难的模型实验在等着她。“模型怎么与原桥等效，怎么制作安装，吊杆先拉哪个，拉多少力，加载方案如何制订，所有的细节都要经过深思熟虑。”刘爱荣笑着说。如果她的加载方案和计算数据不能及时给出，整个团队的试验工作就会被迫延滞。为了工程进度，刘爱荣没日没夜地围着猎德大桥的计算模型打转，付出了大量的时间和精力。她记得当时还抽时间飞去贵州参加一个紧急会议，白天参加会议，晚上熬夜修改计算模型，一熬就到凌晨两三点。轮轴转导致身体出现了问题，“我当时忽然感觉两眼一黑，还以为是停电了，后来发现不是”。过了十几秒她才恢复过来，恍然大悟是太累了，好几天没有好好休息了。

刚到广州那几年，这样的工作强度对刘爱荣来说是常态。她白天在实验室，进行试验模型的安装与调试；晚上通宵达旦进行桥梁结构的计算分析。家人劝她休息，她却乐在其中。提起那段时光，刘爱荣不无骄傲地说：“外行人看不懂的平面图，经过我的手，很快可以变成一个很直观的三维模型。我能让每位施工人员都能看明白。”

到广州工作的第四个年头，刘爱荣参加了“新光大桥抗震性能研究”。新光大桥主桥长700多米，是三跨连续刚架钢桁拱桥，其飞雁式造型非常独特。然而在这之前，她从未接触过实际工程项目的抗震研究，对抗震知识的了解非常有限。但即使是这样，她也没有退缩，查阅了大量的研究资料；遇到不懂的问题，就向专业的老师请教；没有接触过抗震试验，可以去实验室仔细观摩……“我就这样把这个任务一点一点地啃了下来，一年后顺利完成了项目。”说到这些的时候，刘爱荣脸上洋溢着快乐的笑容，笑容传达着她对桥梁工程的热爱。

快速成长

从2001年加入广州大学，刘爱荣就一直把广州大学桥梁学科建设当作自己的使命。广州大学桥梁与隧道学科硕士点和博士点的申报，都倾注了刘爱荣许许多多的精力。她常说学术的目的是服务社会，用自己的专业服务好身边的人。抱着这种信念，刘爱荣对珠三角地区乃至广东省外桥梁建设，投入了极大的热情。“我们的特色是什么呢？就是服务地方，理论联系实际，让学科建设与桥梁工程建设紧密结合起来。”可以毫不夸张地说，在珠江三角洲地区，至少有三分之一的桥梁有刘爱荣和其团队的贡献。

2008年8月，广州大学风工程与工程振动研究中心（以下简称“中心”）成立。2009刘爱荣被任命为中心副主任。责任大了，肩上的担子更重了。面对层层加码的工作压力，刘爱荣反而更加沉稳乐观。她说：“我们成立中心的宗旨之一，就是要对地方经济作出应有的贡献。”

在团队全体成员的共同努力下，中心先后建成广州市重点实验室、广东省工程中心、广东省国际合作基地、科技部国家国际合作示范基地、111引智基地等重要平台。其中111引智基地是科技部和教育部联合推出的平台项目。“通过111引智基地项目建设，可以引进全球工程领域里顶级的科学家加入我们的团队，扶持我们团队的成长，助力我国科技发展。”刘爱荣介绍说。

2012年，成为中心执行主任的刘爱荣响应国家号召，积极筹建一个具有国际视野的人才引进基地。于是她开始结合中心优势寻找国内外顶级科技人才的支持。刘爱荣说：“我们用最大的诚意和最笨的办法与业内专家联络，争取他们的支持。不得不说广州城和广州大学的魅力还是帮了我们很大的忙。”经过几年的努力，刘爱荣最终邀请了11位国际顶级科学家加入到111引智基地当中。随着专家团队的加入，中心越发强大了起来。

在中心不断发展壮大的同时，为地方服务的特色也慢慢彰显出来。2014年，刘爱荣接手了“凤凰二桥主桥数值仿真计算及模型实验研究项目”。她带领团队进行了凤凰二桥主桥1∶5节段模型试验研究，对凤凰二桥这类新桥型的结构受力特点有了更为准确的把握，为桥梁结构细部构造的优化提供了可靠的数据。

进行地方工程服务的同时，刘爱荣也不忘从工程案例中提炼科学问题，培养学生。她把潮州金山大桥斜靠式拱桥稳定性问题当作科研课题，带领团队攻坚克难。最终凭借她扎实的力学基础，找到了问题解决的办法。同时刘爱荣围绕金山大桥的相关问题申报了国家自然科学基金，并且成功获批。最终她带领团队将斜靠式拱桥的稳定性设计方法编制成简单实用的设计和计算软件，这款软件对同类型桥梁的快速化设计意义重大。

“在实践过程中如果发现一些科学问题，我们会对它们进行记录和整理。完成初步研究之后再形成课题，争取国家相关部门的支持。”从桥梁的设计，到施工监控，再到健康和智慧监测，目前刘爱荣和她带领的团队已经形成了全方位的工程建设服务体系。而这套体系正是她和团队从实践中来，到实践中去，取之于工程，服务于工程理念的最佳诠释。

桥的未来

刚刚结束的“广州海心桥优化设计、舒适度和抗震研究”（以下简称“海心桥”）项目，是刘爱荣遇到的又一次新的挑战。随着市民生活水平的提高，人们的审美要求也越来越个性化。因此桥梁的外形也越来越新颖。刘爱荣说：“美交给设计师，实用性和安全性由我们来保驾护航。”

刘爱荣带领团队根据“动力相似原理”设计了与实桥具有一致动力特征的1∶40试验模型。他们采用钢材作为主要模型材料，按刚度等效设计主体结构，在主梁和拱肋上采用铅块施加配重，完成振动台试验。在项目实施过程中，她带领团队反反复复建立了几十个计算模型，不断调整模型参数，最终证明了优化设计方案的可行性。除此之外，刘爱荣团队还完成了海心桥人行舒适度分析，以此保证行人在桥梁上行走时的安全和舒适。

前不久，在西安举行的学术会议上，刘爱荣参与优化设计的拱桥透过投影屏幕与观众见面，引来现场专家的阵阵赞叹。迄今为止，刘爱荣参与了100多项桥梁科研与科技服务项目。每一次遇到新桥型，她都会抱着极大的热情投入研究。

近日，在刚刚落幕的第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛中，刘爱荣指导的学生项目“水下结构病害智能检测机器人”获得了全国银奖、广东省金奖的好成绩。如此亮眼的成绩背后，自然离不开刘爱荣带领的慧眼识桥团队。经过数年的研究，团队自主研发出国内首台0.2mm裂缝识别精度的水下检测机器人。刘爱荣期待以智能技术为指引，为传统桥梁行业注入新活力。

对于未来的研究方向，刘爱荣有着清晰的规划。无论面对的课题如何变化，只要能不断探索，不断为城市建设服务，她就心满意足了。国家的发展日新月异，百姓对生活质量的要求不断提高，紧跟时代步伐，培养人才，服务社会，是刘爱荣对自己的要求，也是她始终坚守的初心。

专家简介：

刘爱荣，广州大学教授、博士生导师，风工程与工程振动研究中心主任，广州大学“桥梁与隧道工程”学科带头人，广东省国际科技合作基地“中澳韧性材料与结构国际联合研究中心”主任，广东省高校“千百十人才培养工程”省级培养对象，广州市“羊城学者首席科学家”，广州市优秀专家，广州市优秀女科技工作者，Engineering Structures等国际著名SCI期刊编委。

曾主持国家自然科学基金项目4项，广东省和广州市重大、重点科技计划项目10余项；获教育部、广东省科技进步奖一、二等奖6项，广州市科技进步奖一等奖1项，广州市教学成果优秀奖1项；发表学术论文150余篇，其中被SCI收录近90篇；获国家发明专利近50件、美国和日本专利8件、计算机软件著作权8项，参编行业规范3部、主编教材1部。曾参与港珠澳大桥、广州市猎德大桥、广州市新光大桥等上百余座桥梁的优化设计、荷载试验、施工监控和健康监测等工作。