桥的价值体现在承载方面,人的价值体现在担当方面。从八十年代的大学时期开始,李惠就选择了土木工程专业。此后,他一直在这个领域坚持不懈地进行探索。他致力于结构健康监测、智能风工程、结构振动控制以及智能材料与结构等方面的研究。他为我国的桥梁建设贡献了智慧解决方案。李惠担任哈尔滨工业大学工信部重点实验室的主任。在诸多荣誉和奖项的背后,一方面体现了她对大型土木工程的热爱;另一方面也展现了她将国家桥梁安全牢记于心的责任与担当。
理论创新,成果斐然
李惠教授长期致力于土木工程智能科学与技术的研究。他在结构健康监测领域有深入研究,在结构智能控制方面也成果显著,同时在智能材料与结构等理论与应用方面取得了多项创新成果。他创建了结构健康监测大数据诊断与智能控制理论,该理论被国内外学者广泛认可,被评价为“结构健康监测数据科学与工程的开创者”。她的成果被国家行业规范所采纳,并且在众多大型桥梁中得到广泛应用,其中包括西堠门大桥、南沙大桥、虎门大桥等近 100 座。对近百座桥梁进行了多方面的工作。首先对其健康监测数据进行了深度分析,接着进行了健康诊断,然后进行了安全评定。成功自动诊断并报警了虎门大桥和西堠门大桥等多座桥梁的涡振情况,还诊断了港珠澳大桥等大跨桥梁在台风期间的风安全情况,以及南京三桥等 10 余座大型桥梁的损伤情况。同时有效控制了沪苏通大桥等大跨桥梁的复杂风振,为我国大型桥梁的服役安全提供了先进有效的科技支撑。
李惠教授荣获 4 项国家科技进步二等奖,获得了美国土木工程师协会的 George W Housner 奖章,荣获 2015 年国际结构健康监测年度人物奖,获得 3 项省部级自然科学一等奖,荣获何梁何利科技创新奖青年创新奖,获得 2006 年第三届中国青年女科学家奖提名奖等。George W Housner 奖章全球每年的获奖者最多为 1 名。国际结构健康监测年度人物奖全球每年的获奖者为 1 至 2 名。李惠教授是首位中国大陆获奖者。
李惠教授主持了 1 项杰出青年基金;主持了 1 项重大项目课题;主持了 2 项重点项目;主持了 1 项联合基金重点项目;主持了 1 项重大国际合作项目;主持了 2 项科技支撑计划课题。在 Science 上发表学术论文若干篇,在 Nature 上也发表学术论文若干篇,总共达 197 篇。其中,有以共同通讯作者身份发表的 Science 论文 1 篇,以及在 Nature 上发表的论文 1 篇。还有 ESI 高被引论文 8 篇,Web of Science 被他引用 9464 次。2019 年入选爱思唯尔(Elsevier)“中国高被引学者”,2020 年也入选了;2020 年入选斯坦福大学发布的全球前 2%顶尖科学家榜单,2021 年同样入选;在 Google Scholar 中的 H-index 为 68;出版了 3 部专著。她拥有 53 项国家发明专利,还有 13 项软件著作权;她编制了 3 部行业规范,其中她担任主编的有 1 部,担任副主编的有 2 部。
此外,她还担任 Engineering Structures 期刊的编委。
技术领先,应用广泛
近年来,李惠教授在大型工程中大量开展了结构健康监测技术的应用研究,并且取得了显著成果。从 2008 年开始一直到现在,她将相关成果进行了集成,进而开发出了桥梁运维智能体,使得桥梁结构监测数据能够实现自动的深度分析以及状态评估。使用该项技术,对近百座特大型桥梁的日常运营状态进行了深度分析和评估。撰写了 500 余份监测数据分析与安全评估报告中国钢结构协会桥梁钢结构分会,这些报告以季度、年度为阶段。应用上述技术后,桥梁运维安全水平得到极大提高,人工检测次数大幅减少,养护成本也降低了。同时,形成了基于监测数据的特大桥梁全寿命科学管养体系以及智能运维的理论方法、技术和系统。李惠教授团队设计并建设了国家游泳中心水立方的结构健康监测系统,还承担了其调试和运行工作,深入系统地分析监测数据,以此为依据把握该结构的性能和安全状态。2008 年北京奥运会期间以及 2013 年北京 APEC 期间,对国家游泳中心水立方的安全性进行了监测,并且受到了北京奥组委和北京 APEC 组委会的表彰。
李惠教授在安全控制技术用于大型工程的领域作出了突出贡献。采用绕流场涡结构发明的桥梁涡振吸吹气流动控制技术,将世界最大公铁两用桥沪苏通大桥的吊杆涡振有效抑制了;发明了负刚度阻尼振动控制技术,把滨州黄河大桥拉索风振有效抑制了,使阻尼提升了 3 倍;1997 年完成了沈阳市政府大楼的抗震加固应用,此为我国首个耗能减振技术抗震加固工程;主持完成了国家首都体育馆耗能减震技术抗震加固工程应用,还有北京通惠家园耗能减震技术应用,以及新疆 6 所中小学建筑耗能减震技术抗震加固工程应用,同时参与完成了广州新电视塔主动 AMD 控制系统的设计与安装。
李惠教授基于以上研究成果,主编参编了多部国家与行业技术规范和标准。其中有《公路桥梁结构监测技术规范》中国钢结构协会桥梁钢结构分会,还有《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》,以及《建筑结构风振控制技术标准》,同时也有《公路桥梁结构安全监测系统技术规程(英文版)》,另外还有《建筑抗震设计规范》等。这些规范和标准的编写推动了行业的发展。