橋梁設(shè)計(jì)是顏飛多年鐘愛與求索的事業(yè)。

　　“在最好的時(shí)光，游歷了這么多地方，遇到了這么多名師，跨越過這么多橋梁，學(xué)習(xí)了這么多知識，真是人生的幸運(yùn)?！鳖侊w說。這位1984年生于濟(jì)南的年輕橋梁工程師，高中就讀于山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)，在青島讀完大學(xué)后考入同濟(jì)大學(xué)攻讀碩士學(xué)位，2010年碩士畢業(yè)后進(jìn)入同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院橋梁結(jié)構(gòu)分院工作。2014年1月，“不安分”的他又前往美國攻讀博士學(xué)位，主修橋梁與隧道工程專業(yè)。如今學(xué)成歸國，故鄉(xiāng)濟(jì)南的巨大變化讓他發(fā)出了“出走半生，歸來仍是少年”的感嘆。和顏飛交流，怎么也離不開他的專業(yè)，離不開他鐘愛與一直求索的橋梁設(shè)計(jì)。

　　在同濟(jì)搭起通往世界的“橋”

　　“同濟(jì)大學(xué)的橋梁設(shè)計(jì)專業(yè)有濃郁的學(xué)術(shù)氛圍和雄厚的科研實(shí)力。特別是我的導(dǎo)師陳惟珍，是同濟(jì)大學(xué)橋梁系唯一一位有德國博士背景的教授?？梢哉f，在同濟(jì)大學(xué)的學(xué)習(xí)給我打下了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)?！鳖侊w至今仍十分感念在同濟(jì)大學(xué)的學(xué)習(xí)歲月。

　　同濟(jì)大學(xué)在研究生培養(yǎng)上有非常多的實(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)提供給學(xué)生。正交異性鋼橋面板是陳惟珍教授的強(qiáng)項(xiàng)，因此，顏飛在校期間就參與了上海外白渡橋橋面板重建以及江西省鷹潭市信江大橋等重點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)。據(jù)顏飛介紹，信江大橋是一座獨(dú)塔斜拉橋，在橋梁設(shè)計(jì)中的技術(shù)難度屬于高級別。顏飛承擔(dān)了該項(xiàng)目橋梁總體結(jié)構(gòu)的復(fù)核工作，包括主梁實(shí)體結(jié)構(gòu)分析、主塔局部結(jié)構(gòu)分析等，這些經(jīng)歷都讓他積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

　　2010年碩士畢業(yè)后，顏飛如愿進(jìn)入同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院橋梁結(jié)構(gòu)分院工作，很快就參與了山東泰安新泰市青龍路大橋的設(shè)計(jì)工作。同樣，這也是一座獨(dú)塔斜拉橋，在此項(xiàng)目中，顏飛擔(dān)任了總體結(jié)構(gòu)分析師。對于初入職的工程師來說，很多人都抗拒“扎根”一線，但2012年至2013年，顏飛作為設(shè)計(jì)代表在工地駐場指導(dǎo)，在指導(dǎo)施工的同時(shí)，還要承擔(dān)第三方監(jiān)控工作。

　　在同濟(jì)設(shè)計(jì)院工作的3年多時(shí)間里，顏飛還參與了多座大型互通式立交橋的設(shè)計(jì)工作。按部就班地做一個(gè)橋梁設(shè)計(jì)師是不少人的夢想，但用顏飛的話來說，總感覺命運(yùn)中還有一些未知的東西在召喚他，專業(yè)中一些比較前沿的知識像電算、人工智能等也讓他興趣大增。如何把這些最先進(jìn)的技術(shù)切入到橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域?如何從理論到實(shí)踐都提升到一個(gè)新的層次?顏飛把求索的目光投向了大洋彼岸。

　　大洋彼岸的“自我爆發(fā)”

　　2014年初，顏飛到美國北達(dá)科他州立大學(xué)攻讀博士學(xué)位，他把研究方向選擇在橋梁結(jié)構(gòu)耐久性方面。

　　“僅從橋梁耐久性研究上來看，中國和美國的差距在半個(gè)多世紀(jì)左右?！睋?jù)了解，由于北達(dá)科他州與加拿大接壤，冬天極其寒冷，橋梁會(huì)出現(xiàn)凍融破壞現(xiàn)象，對橋梁結(jié)構(gòu)損傷非常大，因此需要用新的抗寒材料來解決耐久性的問題，“現(xiàn)階段研究比較熱門的一種材料是玻璃纖維筋，這種新型材料最大的特點(diǎn)就是抗寒。”所以，顏飛把他的博士論文瞄準(zhǔn)“玻璃纖維筋在這種極端惡劣環(huán)境條件下到底能不能作為一種新型的受力材料取代鋼筋”這一課題。

　　圍繞新型玻璃纖維筋材料在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，從2014年1月入學(xué)到2016年12月畢業(yè)，顏飛在SCI期刊發(fā)表的論文總數(shù)高達(dá)14篇。據(jù)了解，在美國一般攻讀博士需要4到5年時(shí)間，其間能夠發(fā)表1至4篇論文屬于正常，而顏飛署名第一作者的論文就達(dá)到8篇，且都投在了土木工程領(lǐng)域全球排名數(shù)一數(shù)二的學(xué)術(shù)刊物，投稿命中率100%，短期內(nèi)引用數(shù)攀升至104。

　　“盡管國內(nèi)目前就玻璃纖維筋到底能不能取代鋼筋還沒有定論，但我希望我的研究能對國內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范中針對玻璃纖維筋相關(guān)條文的修訂提供借鑒?！鳖侊w介紹，玻璃纖維筋作為非金屬新型材料，除了能夠抵抗凍融破壞，同時(shí)還耐酸、耐堿，因此在專業(yè)領(lǐng)域又被稱為惰性材料。它與傳統(tǒng)材料鋼筋相比更輕，因此，用它相當(dāng)于整個(gè)橋梁的自重減輕了，造價(jià)也會(huì)降低，但這并不會(huì)影響橋的壽命。所以，不管是從經(jīng)濟(jì)成本上，還是從施工過程推廣上來看，玻璃纖維筋都是一種很誘人的新型材料。

　　做變革的積極推動(dòng)者

　　“如果說這項(xiàng)研究有什么創(chuàng)新之處的話，那就是使用了機(jī)器學(xué)習(xí)算法，包括計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)?！睋?jù)了解，傳統(tǒng)土木工程的做法是用嚴(yán)格的公式計(jì)算，而且這些公式都是假設(shè)一些完美的條件。而當(dāng)你把機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘引入到土木工程學(xué)當(dāng)中的時(shí)候，那些不確定的因素就可以計(jì)入一并考慮。

　　“應(yīng)該說，提出這個(gè)概念是一種創(chuàng)新，當(dāng)人工智能和土木工程領(lǐng)域相結(jié)合，產(chǎn)生的最大效果就是用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)時(shí)更接近真實(shí)情況、考慮因素更全面，因而效率大大提升?！鳖侊w說。

　　為此，顏飛利用“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)+遺傳算法”開發(fā)出一套計(jì)算工具，使用時(shí)只需將設(shè)計(jì)當(dāng)中必須考慮到的參數(shù)輸入到公式中，便會(huì)自動(dòng)得出計(jì)算過程，這些計(jì)算過程經(jīng)過相應(yīng)指標(biāo)的考核，最終再得出更接近真實(shí)情況的結(jié)果?！斑@個(gè)工具的最大價(jià)值和優(yōu)勢就是可直接運(yùn)用到橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐中去?！鳖侊w告訴記者，目前他的博士研究生導(dǎo)師已經(jīng)將此計(jì)算工具用于教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)在業(yè)界也極具商業(yè)推廣價(jià)值。

　　3年博士求學(xué)之路的結(jié)束并未終止顏飛在專業(yè)上求索的步伐，畢業(yè)后他沒有回國，沒有度假，而是一鼓作氣考取了全美注冊結(jié)構(gòu)工程師，并應(yīng)聘到南達(dá)科他州一家建筑公司工作。據(jù)了解，該公司主要承接南達(dá)科他州以及明尼蘇達(dá)州很多重要的政府工程，包括橋梁工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。入職后，顏飛主導(dǎo)公司很快把傳統(tǒng)的手工計(jì)算全部改為電算，并且建立起一套標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)流程。為應(yīng)對公司兩三個(gè)月要對六七百座橋梁可靠度以及荷載等級評定的工作，顏飛還開發(fā)了“橋梁荷載評定計(jì)算器”，大大提高了公司的設(shè)計(jì)效率和精確度，也得到南達(dá)科他州交通部門的高度評價(jià)。

　　“所有成果的取得都源于對專業(yè)的熱愛，源于對工作的專注?！鳖侊w說，隨著技術(shù)的進(jìn)步和新材料的運(yùn)用，橋梁設(shè)計(jì)也會(huì)出現(xiàn)意想不到的變革，這也是人類社會(huì)進(jìn)步的一部分。無論在國外還是國內(nèi)，他都希望并相信自己能成為這種變革的積極推動(dòng)者。