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    奮斗者·正青春丨吳懷娜:為盾構隧道“看病” 守護城市地下生命線
    2022年09月20日 17:54:00 來源:紅網時刻 訪問:

    湖南大學土木工程學院教授吳懷娜正在作學術報告。

    “我的研究就像是給盾構隧道‘看病’,找出‘病因’,分析‘病理’,給出‘診療’方案?!焙洗髮W教授吳懷娜是土木工程領域為數不多的女性科研工作者之一。

    談吐斯文、體形嬌小的吳懷娜,唯有在講述自己專業領域的內容時,才能將她和鋼筋混凝土聯系在一起。

    “當初高考結束后填報志愿,我全填的工科類專業?!眳菓涯然貞?,她最初來到岳麓山下求學時,所學的城市地下空間工程還是個新專業。如今我國一線城市都在大力推進地下空間開發,城市軌道交通、公路隧道、綜合管廊等地下生命線工程大量建設。其中,盾構隧道是城市地下生命線工程最常用的結構形式。

    “但盾構隧道拼裝結構接縫多,剛度弱,外部擾動極易引發盾構隧道變形,造成管片結構開裂、接縫密封墊滲漏水等病害,威脅隧道結構安全,影響城市生命線工程的正常運營?!眳菓涯日f。

    吳懷娜將地質環境演變等因素比喻為慢性病,外部施工擾動比喻為急性病。為了準確給隧道“看病”,針對盾構隧道這一復雜拼裝結構,她提出了一種考慮環間剪切錯臺的縱向鐵木辛柯梁模型,打破規范模型純彎變形模式假定誤區,顯著提高了隧道變形及內力計算精度。這一模型納入在編規范中國土木工程學會團體標準《既有軌道交通盾構隧道結構安全保護技術規程》,成為外部擾動對既有隧道影響評估的推薦模型。

    吳懷娜(左三)和團隊成員合影。

    很難想象,如今在各類學術會議、隧道現場處變不驚的吳懷娜,也曾經歷來自學業的巨大壓力。博士三年級那個大年三十的晚上十點,她收到導師對論文的修改意見,徹夜無眠?!澳瞧撐幕艘荒甓?,改了十幾版,但導師認為還有很多工作要完善?!眳菓涯日f,“現在想來,若不是導師的高標準和嚴要求,自己也難以完成蛻變”。

    “在研究生階段,很多人都會經歷低谷和思維的轉變,因為科研需要不斷地開拓和創新,這就要求從以前的確定性思維向批判性思維轉變?!眳菓涯日f,“大多數學生剛入學時更多是被動接受,依賴老師,但要在未知領域探索,需要有獨立的思想,這樣才可能挖掘自己最大的創新潛能,這是我每年新生入學都會和學生強調的一點?!?

    吳懷娜認為,土木工程是一門實踐性很強的學科,作為一名科研工作者,需要敏銳的洞察力和嚴謹的科學思維,能挖掘真正服務于國家重大需求的工程問題,并從工程問題抓住它的科學本質?!翱蒲袥]有坦途,土木工程的研究過程很辛苦,如現場測試、室內試驗,哪怕一個看似簡單的數值模型都可能經歷反復的嘗試和失敗,科研很需要堅韌的精神?!?

    吳懷娜的韌性,源于她的成長經歷。從小學二年級開始,她做數學習題便有個習慣,從“帶星號”的題開始做起?!拔夷菚r就覺得數學題很有意思,越是難的越想挑戰,很享受其中的樂趣?!?

    對數學的興趣,吳懷娜也帶到了工程領域里。吳懷娜說:“數學能提高我分析問題的能力,而且工程領域在理論推導過程中,有很多是數學的范疇?!?

    地下空間開發是解決城市病、提高城市韌性的重要途徑,未來將會有更多的城市交通、市政設施地下化,既有隧道安全保護需求將越來越迫切。

    “我國各個城市地質環境差異大,隨著隧道覆蓋率的增加,隧道服役環境變得越發復雜,我們會遇到越來越多的問題和挑戰?!眳菓涯日f,“與地奮斗,其樂無窮!帶著興趣迎接挑戰,為我國城市地下空間開發貢獻智慧,是件快樂而有成就感的事情?!?

    在吳懷娜的辦公室里,三角梅枯了又復綠,替她數著繁忙中間歇的頻次。書架中擺著她喜歡的茶具,但生在茶鄉安溪的她,竟讓它們落了灰。

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