„A kutatómunka nem egyszemélyes mutatvány!”

Szerkezetek extrém hatásokra történő tervezésével foglalkozik a BME egyik friss Bolyai-ösztöndíjasa. Vigh László Gergely, a Hidak és Szerkezetek Tanszék egyetemi docense.

Az Építőmérnöki Kar oktatója fiatal kora ellenére igen színes és gazdag életpályával büszkélkedhet. Nyolc éve, a Pentele híd kapcsán találkozott először a földrengési méretezéssel, most pedig szakmájában igen fontos mérföldkőhöz ért: a Méretezési koncepciók és innovatív szerkezeti megoldások mérsékelt földrengéses területeken című kutatási programjával idén elnyerte a Bolyai János Kutatási Ösztöndíjat.

A kutatási program részben a disszipatív, vagyis nagy energiaelnyelő képességű szerkezettervezésről szól. A nyertes kutató ennek lényegét Paulay Tamás (a disszipatív szerkezettervezés Új-Zélandon élt, 2009-ben elhunyt nemzetközileg elismert atyja – a szerk.) szavait idézve egy egyszerű példa segítségével szemlélteti a bme.hu kérésére: a rideg szerkezetek úgy viselkednek, mint egy porcelán tányér, ami földre ejtve eltörik, azonban műanyagból készítve ugyanez a tányér elnyeli az energiát és nem törik darabokra. Azért természetesen nem ilyen egyszerű a dolog – teszi hozzá a kutató. Tulajdonképpen olyan, nagy alakváltozási képességgel bíró részeket alakítunk ki a szerkezetekben, amelyek képlékennyé válva, törés nélkül elnyelik az energiát. Ezen zónákba koncentráljuk a nagy alakváltozásokat, ezáltal a szerkezet többi része ép marad – magyarázza.

A szerkezettervezés ilyen módját magas szeizmicitású területeken, külföldön már régóta alkalmazzák. Vigh Gergely azzal foglalkozik, hogyan lehet a módszert hazánkhoz hasonló, mérsékelt intenzitású földrengéseknek kitett területeken is alkalmazni. Téves közhiedelem, hogy e szerkezetek használatának csak ott van értelme, ahol nagyon nagy földrengések vannak – mutat rá a szakember, hozzáfűzve, hogy a disszipatív szerkezettervezés rendkívül dinamikusan fejlődő tudományág. Folyamatosan készülnek az ilyen elven alapuló szerkezeti rendszerek, ám ezt a szabványok, köztük az új európai szerkezettervezési szabvány képtelen követni. A kutatási programom egyik fele éppen a mindennapi gyakorlatban bevezetésre váró innovatív szerkezeti megoldásokat hátráltató szabványossági hiányosságokhoz kapcsolódik – számol be a kutató. Vigh Gergely olyan eljárások kidolgozását, illetve adaptálását tűzte ki célul, amelyek segítenek e szerkezeti rendszerek értékelésében, európai és hazai bevezetésében, a mindennapi gyakorlatba való minél gyorsabb átültetésében. A Műegyetem szakembere tagja az Európai Acélszövetség földrengéssel foglalkozó szakbizottságának is, ahol többek között az európai szabványrevíziókhoz nyújt szakmai segítséget, és itthon is részt vesz a szabványügyi testület munkájában.

Vigh László Gergely kutatási programjának másik része a magyarországi szerkezetekkel foglalkozik. Ennek keretében vizsgálja, mi történik meglévő szerkezeteinkkel, amikor bekövetkezik egy, a szeizmológusok által valószínűsített földrengés. A legtöbb szerkezetünket eredetileg nem méretezték földrengésre, sőt, még a mai tervezői gyakorlat is gyakran megkérdőjelezi ennek szükségességét – fejti ki a fiatal kutató. Arra hivatkoznak – folytatja Vigh Gergely –, hogy nálunk nincsenek komoly földrengések, amelyek jelentős épület- vagy hídkárokat okoznának. Tény, hogy az idén már két 4-esnél nagyobb erősségű földrengés volt, és ezek valóban csak kisebb károkat okoztak, de a – nem is feltétlenül régi – magyar történelem több, hazai viszonylatban jelentős, 5,5-6,2 magnitúdójú földrengésről számol be: ilyen az 1956-os dunaharaszti, az 1911-es kecskeméti vagy az 1763-as komáromi földrengések. Új szerkezeteink tervezésekor a nemrégiben bevezetett európai szabványok szerint már kötelező a földrengésre történő méretezés, amely a hagyományos tervezői gyakorlat alapján végrehajtva gyakorta okozhatja szerkezeteink drágulását – magyarázza a szakember. Emiatt a meglévő szerkezetek mellett az új szerkezetek költséghatékony, disszipatív szerkezeti kialakításokat alkalmazó tervezési koncepciójával foglalkozik kutatásában. Figyelemreméltó, hogy mivel a földrengésre és a robbanásra méretezés elvei hasonlóak, az alkalmazás egyéb területeken is hasznos lehet.

Kutatási tevékenységét ecsetelve Vigh Gergely a hatékonyan működő csapatmunkát emeli ki. Mind oktatói, mind kutatói tevékenységében erre összpontosít. A kutatómunka nem „one man show”, próbálom már egészen korán bevonni a hallgatókat – vallja. A Bolyai ösztöndíjam mögött is ott van a közös munka – fogalmaz az egyetemi docens. Egy kutatóműhelyben kiemelkedő szerep jut a doktoranduszoknak, de fontosak a TDK-munkák, az MSc- és BSc-szakdolgozatok is – üzeni az építőmérnök hallgatóknak.

A 2009-ben indult építőmérnöki MSc képzésben külön tárgyként szerepel a szeizmikus méretezés, ahol természetesen a mindennapi tervezői feladatokra fókuszálunk – mondja a fiatal oktató, hozzátéve, hogy egy-egy előadás erejéig azért megjelennek a legkorszerűbb megoldások is. Keresettek a földrengéshez értő szakemberek, hiszen ez speciális feladatot jelent; erre kiváló példa az M0 Háros híd szerkezetrekonstrukciója – jelzi a további lehetséges motivációt a téma iránt érdeklődő hallgatóknak Vigh Gergely. Ő maga is a Pentele híd, majd a Megyeri híd építése kapcsán kezdett foglalkozni a témával, ezek voltak az első dunai hidak, amelyeket már földrengésre méreteztek. Nagyon érdekelt, és látszódott, hogy rengeteg a feladat, ugyanakkor kevés a szakember Magyarországon. De a nemzetközi színtéren is számos kutatásra nyílik lehetőség – foglalja össze a tapasztalatokat a fiatal kutató, aki 2007-ben Korányi-ösztöndíjat nyert a Stanford University-re. Meghatározó ösztöndíj volt ez: a John A. Blume Earthquake Engineering Centerben Gregory Deierlein professzor irányítása alatt ismerkedtem meg a disszipatív szerkezettervezés rejtelmeivel – árulta el. Korábban egyetemistaként, majd doktoranduszként Japánban is eltöltött három évet: az Osakai Egyetemen alumínium hídpályaszerkezetekkel foglalkozott. Az ott szerzett ismereteiből azóta is sokat profitál, hiszen nagyrészt ebből született a diplomamunkája, majd doktori disszertációjának jelentős része. Tanszéki munkái közül kiemelte még a híd próbaterheléseket, szélerőművek tervezését és a gyalogoshidak dinamikai vizsgálatát. Ez utóbbi szintén viszonylag új terület, hiszen eddig csak két megépült magyarországi hídon (szolnoki Tiszavirág-híd és a csömöri gyalogoshíd) tudtak ilyen vizsgálatokat végezni. Mint mondja, ezek a példák jól mutatják, hogy az ipari megkeresések gyakran átfedésben vannak a kutató saját tudományos céljaival vagy érdeklődésével, és a folyamatok egymást erősítik, sőt, az ipari megkeresések indukálják az újabb kutatási feladatokat. Vigh Gergely a szegedi lézerközpont építésében, az ELI projektben is közreműködik: a földrengésvizsgálaton kívül a rezgésvédelmi rendszer független vizsgálatáért is felelős.

Építőmérnök édesapám inspirált a szakmaválasztás során, majd Dunai és Kollár tanár urak indítottak el ezen a területen, nagyon sokat köszönhetek nekik – mondja a friss Bolyai-ösztöndíjas (Dunai László, a kar jelenlegi dékánja, a Hidak és Szerkezetek Tanszék tanszékvezető egyetemi tanára. Kollár László a Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék egyetemi tanára – a szerk.). A kutató példaértékűnek tartja Dunai László iskolateremtő és tudományos kutatóműhely-szervező munkáját és koncepcióját, amelyről az Építőmérnöki Kart július 1-jétől vezető professzor is beszélt korábban a bme.hu-nak. (A kar élén történő dékánváltáskor készített vezetői interjú itt olvasható.)

A lehető legjobbkor jött a Bolyai – mondja végül a friss ösztöndíjas, hiszen összegezni tudtam, mit csináltam eddig, miből hová lehet jutni, mindebből pedig lesz egy rendszer, amit szisztematikusan tovább tudok vinni – osztja meg gondolatait a fiatal kutató, aki eddigi munkája elismerésének is tartja a kutatási ösztöndíjat. Vigh Gergely reméli, hogy a kutatási program végére reális közelségbe kerül az MTA doktori cím. Mindenképpen itt képzelem el a jövőmet a Műegyetemen – hangsúlyozza. Szeretném, ha körülöttem is megerősödne a kutatóműhely jellegű tevékenység, és minél aktívabbak lennének a hallgatók – teszi hozzá a Hidak és Szerkezetek Tanszék egyetemi docense.

Fotó: Philip János