港珠澳大桥顺利通车，ANSYS致敬中国的工程师们！

1979年，有一位老人在中国的南海边画了一个圈，神话般崛起座座城。

2017年，又有一位老人在中国的华南画了一个圈，志在打造国际一流湾区和世界级城市群。对标美国的纽约湾区，旧金山湾区，日本的东京湾区，中国粤港澳大湾区这颗新星也在冉冉升起。

港珠澳大桥，横跨香港，珠海，澳门的虹桥枢纽，总长55公里，由6.7公里的海底沉管隧道，长达22.9公里的桥梁，逾20万平方米的东西人工岛组成，即桥—岛—隧—一体。她是当今世界最长的跨海通道，连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市。主体工程“海中桥隧”长超过35公里，海底隧道长约6公里，桥梁长约22.9公里。

她是世界建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大，也是最长的跨海大桥，被英国卫报评为“新的世界七大奇迹”之一。

最长跨海大桥：港珠澳大桥全长55公里，是目前世界最长的跨海大桥。

最长钢铁大桥：港珠澳大桥有15公里是全钢结构钢箱梁，是目前世界最长钢铁大桥。

最长海底隧道：港珠澳大桥海底沉管隧道全长6.7公里。

最大沉管隧道：沉管隧道标准管节，每一节长180米，排水量超过75000吨。

最精准深海之吻：沉管在海平面以下13米至48米不等的深度进行海底无人对接，对接误差控制在2厘米以内。

最深沉管隧道：港珠澳大桥海底隧道最深处在海底48米，而目前世界沉管隧道最深很少有超过45米的。

在长达6.7公里的深海航道区里面修建海底隧道，工程师们首先想到的就是采用盾构技术，中国的盾构技术已经非常成熟，最大的盾构技能够承担在45米深的地下挖掘15米直径的隧道，但在这里，只能放弃这个成熟的技术。因为他们不得不要面对10%的组水率的挑战，如果是采用盾构隧道的时候呢，它由于盾构的稳定性的要求，它会埋的更深，这个岛就是1公里，在珠江口这个迎水面上，这个岛的长度越长，对整个阻水的影响，对水环境的影响就越大，在10%组水率的苛刻要求下，1公里时不能接受的长度，现在，唯一可以采用的方式就是沉管隧道技术了，这个技术是在海床上，浅挖出沟槽，将预制好的隧道沉放到沟槽中，然后进行水下对接，它直接的结果就是改变了人工岛的长度，所以从环境保护角度来讲，那么我们选择了这样一个沉管隧道，使的岛的长度降到625米，每个人工岛减少接近400米的长度，这将大大改善对海洋环境的影响，但这个技术对工程难度将提出巨大的挑战，没有过的，从来没有过的，不仅是国内最难的，在世界上也是最难的隧道，这是一项世界上最有挑战的海底隧道工程，每节沉管长达180米，宽33米，高11米，由两个三车通道和两个工程通道组成，重量达到76000吨，相当于一艘****，他们从西人工岛岛东人工岛，依次沉入海床以下，并在海下进行无人对接，要一次成型长180米，重达76000吨的钢筋混凝土隧道是一个非常大的挑战，实际的施工难度，远远超出工程师的想象，工程师们想到了好的办法，把180米长的隧道，再划分称8个小的单元，然后在这些单元在工厂里，拼接称成一个整体，模块化方案终于解决了沉管隧道制造的难题。

沉管预制车间

隧道工程难题无数，每节8万吨的沉管如何舾装浮运，万一沉管没接好怎么办？如此长大的沉管在海底万一遇上地震又该如何？“沉管隧道在地震条件下安全性的试验研究，日本、欧美等国都开展过，但像港珠澳大桥这样的超长海底隧道地震反应，尚未见到研究成果。”同济大学土木工程学院地下系教授袁勇组成一支团队，担下重任。“地震发生时，其冲击波可能是纵向的，可能是横向的，也可能是纵横混合的。对物体的冲击力可能是挤压、抬升、扭曲，也可能是多点、多类型受力状态”，袁勇说，在平均水深超过40米、深厚淤泥上的隧道要想在8度设防烈度地震的极端状态下不发生扭曲变形，就得有可靠的试验和精准的计算。

隧道抗震实验现场

沉管隧道土——结构动力相互作用快速实用计算方法研究、多点非一致地震激励下超长沉管隧道地震响应快速分析方法、沉管隧道减震控制技术、沉管隧道振动台试验模拟技术……千百次的实验，一项项技术难关被攻克，最终，袁勇团队拿出了“海外厚软基大回淤超长沉管隧道设计与施工关键技术”的抗震方案。

港珠澳大桥沉管隧道最终接头由起重船“振华30”吊装进入海底

深不见底的伶仃洋，巨大的沉管万一下去了，这节跟那节不合接不上怎么办，接上了但漏水呢，刚接上好好的过些日子因为沉降又歪了呢？丁文其教授团队研发港珠澳大桥沉管隧道接头张开位移量控制技术，可保证沉管对接严丝合缝、万无一失。

丁文其介绍，沉管隧道安装涉及到的问题包括地基不均匀沉降、大回淤、高水压、沉船、车辆荷载、潮水变化、地震、温度作用、混凝土收缩徐变等，都会影响到沉管隧道接头处的状况；还有结构受力、防水要求、止水带选型和施工对管节接头和节段接头的影响。2011年5月港珠澳大桥沉管隧道建设之初，丁文其团队承担的“沉管隧道接头张开位移量控制技术研究”也紧张开展起来。两年多的时间里，丁文其多次前往施工现场，通过理论分析和数值模拟，计算了数百种组合工况下节段式沉管隧道的接头张开位移量，确定了管节与节段变形特性与张开量控制指标。

纪录片中出现的ANSYS画面

经历长达28年的准备，中国的工程师们终于在这片最繁忙的海域上建造这座世界上最长的跨海大桥，他们制作超级大的圆钢筒来修建两座人工海岛，生产33根航母般巨大的沉管来建造世界上最长的海底隧道，首次挑战地质复杂的海床，建立世界最长的钢铁大桥，用先进技术抵挡大自然的威胁。

港珠澳大桥成功的修建标记着我们大国在崛起，体现了我国在科技，技术，创新能力上都挑战了极限，这离不开了这些在一线工作的专家，教授，工程师们匠人呕心沥血奋斗，无数个日夜奋斗在一线，无数次仿真模拟，无数次模型迭代，从数字模型到样机原型。致敬港粤澳背后的工程师们，也致敬中国的工程师们逢山开道，遇水架桥的坚韧！