课题负责人李国辉
项目团队合照
课题负责人李国辉：
1978年出生于辽宁省，2000年毕业于天津大学，现任中国石油天然气管道工程有限公司副总工程师，西南交通大学博士研究生，长期从事油气管道设计研究工作，完成各类科研项目20余项，担任中缅油气管道等多项国家重点工程项目项目经理，获得省部级科技进步奖5项，编制国家和行业标准多项。
团队简介
油气管道跨越工程技术攻关团队由结构设计、风工程科学、结构健康监测、流体力学等方面的专家10余人组成，是中国石油天然气管道工程有限公司核心创新团队之一。该团队以引领油气管道领域大型跨越工程技术进步为己任，解决了国内外油气管道跨越工程建设过程中中面临的复杂风环境、高地震烈度、多管同跨、国际性河流环境敏感性、运营期间结构安全等难题，首次实现风工程科学和管道跨越工程的融合，并申请专利11项、软件著作权1项，出版专著1部，编制行业标准1项。
由中国石油天然气管道工程有限公司完成的“严酷环境油气管道跨越工程关键技术研究”通过中国石油和化工自动化应用协会成果鉴定，来自国内的专家一致认为该项目总体技术达到国际先进水平，建议加速推广应用。
跨越工程是油气长输管道通过河流、沼泽、湖泊、山谷、冲沟等自然障碍物或人工构筑物重要的方式之一，因其具有结构复杂、投资大、工期长等特点，一直是项目的控制性工程。课题组以位于我国云贵高原的油气管道跨越工程建设为研究背景，考虑到西南地区大型河流跨越工程面临峡谷风环境、高地震烈度、多管同跨、国际性河流环境敏感性、运营期间结构安全等特殊的自然和社会环境，开展了严酷环境油气管道跨越工程关键技术研究工作，重点针对西南地区管道跨越工程面临的严酷环境分析、峡谷风环境下悬索及斜拉索跨越结构风洞试验及抗风设计研究、大跨越跨越结构健康监测系统研发、高地震烈度下大跨度柔性结构地震响应分析、清管工况下跨越结构动力响应分析等方面进行了研究。通过分析和总结，研究的“严酷环境油气管道跨越工程关键技术研究”课题取得一系列成果，研究成果主要应用于严酷环境下河流跨越工程设计领域，总体技术达到了国际先进水平。主要的创新研究成果有以下几个方面。
（1）针对大跨度管道桥的窄柔特性，在抗风试验中设计了一种π型钢片连接装置替代公路桥常用的芯梁，精确模拟了管道桥的结构动力学特性，完善了大跨度管道桥涡激振、颤振和抖振等试验方法，为管道桥的风致振动问题提供设计依据；
（2）针对峡谷地区沟壑发育、边坡不稳定、抗风索难于锚固的难题，设计了抗风性能更好的桁架梁结构替代管道行业常用的扁平梁结构，取消了抗风索；
（3）设计了可升降和带限位功能的系列滚动支座，分别解决了大口径管道在管道桥上的安装问题和大口径高压力管道在自然补偿条件下的定向位移问题；
（4）建立了大跨度管道桥动力学模型，研究了地震和通球作用等多种荷载组合下的结构动力响应特征，提出了设置阻尼器、合理布置约束位置和限制通球速度等技术措施，解决了大跨度管道桥位移过大的问题；
（5）针对大跨度管道桥的结构和运营特点，提出了全寿命周期的健康监测体系，研发了全寿命期健康监测系统，在中缅油气管道澜沧江悬索跨越项目中建立了健康监测示范工程。
风洞试验现场
澜沧江应用
“严酷环境油气管道跨越工程关键技术研究”课题研究是首次开展基于抗风性能管道桥设计方法研究，研究成果将纳入行业标准中，为今后相关的设计提供依据，尤其是针对山区跨越工程的设计具有重要的参考价值；针对地震和清管作用下的动力响应分析方法，将对今后跨越工程的设计计算提供参考，同时研发的相关支座也将广泛地应用到跨越工程中；健康监测系统是本课题针对跨越工程安全运营研发的评估和预警系统，将广泛地应用于今后的跨越工程中，以进一步确保重要程度较高的跨越工程安全运营。目前课题研究成果的相关核心技术自2011年开始已在怒江跨越、澜沧江跨越、漾濞江跨越等5个工程中得到了成功应用，取得了显著的经济和社会效益。
该成果已取得授权实用新型专利3件、软件著作权1项，发表论文10篇，形成行业专有技术1项、局级技术秘密3项，出版专著1部，申请发明专利1件（已受理），形成中国石油股份公司标准1项。
责编/万海滨