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春华秋实谱华章——访天津大学中原先进技术研究院院长、建工学院

发布日期:2022-04-05 17:33   来源:未知   阅读:

  2019年8月19日至22日,习总书记在甘肃考察调研并发表重要讲话。习总书记强调,区域之间发展条件有差异,但在机会公平上不能有差别。要解决这个问题,关键是要发展教育,特别是要大力发展职业教育。

  为了解天津大学中原先进技术研究院院长、建工学院钢结构研究所所长陈志华教授至兰州理工大学挂职等相关情况,中国建设报记者日前与陈志华教授进行了对话。

  中国建设报记者:陈校长,在刚刚过去的2019年,您获得了“天津市杰出津门学者”殊荣,这是继您被评为“天津市高层次创新型科技领军人才”荣誉称号后获得的又一荣誉。请您介绍一下,申报“天津市杰出津门学者”需要具备哪些条件?

  陈志华:原中共天津市委教育工作委员会和原天津市教育委员会(编者注:已合并为中共天津市委教育工作委员会天津市教育委员会)、天津市人力资源和社会保障局、天津市财政局设立“天津市杰出津门学者”奖项,旨在进一步推进高校高层次人才队伍建设,集聚和造就一批具有国际视野、活跃在国际学术前沿的学科领军人才。

  “天津市杰出津门学者”在天津大学首批仅有两个名额,申报者应满足以下五个基本条件:一是恪守高等学校教师职业道德规范,具有拼搏奉献精神;二是年龄原则上不超过55周岁等;三是具有博士学位,在教学科研第一线工作,学术水平在本学科领域或技术领域位居国际领先并为同行和社会所公认;四是具有较强的团结协作、拼搏奉献精神和相应的组织、管理、领导能力,善于培养青年人才,注重学术梯队建设,能够带领一支创新团队协同攻关;五是近5年在自然科学研究方面取得一定的成绩。

  中国建设报记者:听您的学生说:您讲课内容丰富、诙谐幽默、生趣盎然,在天津大学非常受欢迎。您作为首批“我心目中的好导师”获得者,在天津大学开设的建筑钢结构设计课程已成为国家精品课的骨干课程。请问,您是如何在教学与工程实践之间自如转换的?

  陈志华:我认为,教学与工程实践是相互促进的关系。目前,业内倡导“教授上课堂、博士搞科研”,大意是:教授只有注重长时间积累学科知识,才能在课堂里发挥自如,把自己丰富的经验传递给本科生和研究生。我认为,教学绝不仅仅是照本宣科,真正的好老师一定是将教学和实践紧密地结合在一起,在教学中融入实践的知识,在实践中讲述课本上的原理,只有这样,才能让学生融会贯通。土木工程学科是一个以实践为主的学科,大部分的毕业生今后是要走上工程一线的,在实际中学以致用最重要。

  我非常幸运,赶上钢结构发展的好时代,有幸参与了天津博物馆(现天津自然博物馆)、天津文化中心系列工程、第十三届全运会体育场馆工程等工程。作为国家重点研发计划项目和“973”课题等多项国家级科研任务的负责人,我能够将自己的工程实践和研究成果融入教学,自然比较生动、通俗易懂,这样教学,一方面能激发学生们对土木工程包括钢结构的兴趣,另一方面也能使他们在专业知识方面的理解更加扎实。

  中国建设报记者:在第十八届中国国际住宅产业暨建筑工业化产品与设备博览会上,由您的团队参与完成的异形柱——双钢板组合剪力墙建筑体系首次亮相。请问,您为什么要研发异形柱——双钢板组合剪力墙建筑体系?

  陈志华:钢结构住宅是浑然天成的装配式建筑,与传统的结构体系相比,更易于提高装配率、保证施工质量、缩短施工周期、节省人工成本等,是国家倡导的一种绿色可持续发展的结构体系。

  1998年底,我们团队就开始研发钢结构住宅。初期的研究集中在纯钢结构住宅上,但是,我们很快就发现其抗侧能力较弱,用钢量偏大,特别是造价较高导致在实践中不易推广。经过反复比对,我们率先提出了由小截面的方钢管混凝土柱相互连接,组成L形、T形和十字形柱,将柱和梁隐藏在墙体内部,规避了钢结构住宅存在的凸梁露柱等问题,形成了具有特色的矩形钢管混凝土组合异形柱体系(以下简称钢管混凝土组合柱体系)。 经过系统研发和推广,钢管混凝土组合柱体系获得成功,现在已经在工程中较大范围应用了。

  随着应用的逐渐增多以及楼层的增加,仅仅靠异形柱框架或者异形柱框架——支撑体系不能满足抗侧力要求,因此,我们与中建科工集团有限公司(原中建钢构有限公司)共同研发了异形柱——双钢板组合剪力墙体系。异形柱——双钢板组合剪力墙体系延续了钢管组合异形柱建筑效果良好的优势并与抗侧能力和抗震性能优良的薄型双钢板组合剪力墙结合,形成一种框架——剪力墙体系,可以完全适用于高层钢结构住宅体系中。此外,为了解决我们在工程实践中发现的“钢管内混凝土浇筑困难、装配式楼板与剪力墙不易连接、配套墙板技术不成熟”等问题,我们还研发了新型梁——柱、剪力墙——楼板和墙板节点,优化了防火构造形式。通过一系列的试验与理论分析,证实了该技术的可行性并形成了一套完整的设计分析理论和加工安装技术。

  中国建设报记者:天津永乐桥摩天轮(天津之眼)已成为人们到访天津的必游之地,可否介绍一下您参与设计“天津之眼”背后的故事?

  陈志华:提到“天津之眼”,就必定要说一说已故日本著名世界结构设计师、日本法政大学教授川口卫先生。川口卫教授生前两度担任国际薄壳与空间结构学会(IASS)主席,先后设计了1964年东京奥运会主场馆代代木体育馆、1992年巴塞罗那奥运会主场馆圣乔地体育馆和新加坡国立体育馆等工程,结构工程获奖无数。在天津,川口卫教授先后设计了原天津博物馆、“天津之眼”等工程,给我们的紧密合作贡献了先进的设计理念。

  我与川口卫教授亦师亦友的关系要追溯到1995年。1995年7月,川口卫教授应邀到天津大学讲学,我担任他的英文翻译。当川口卫教授看到位于天津大学青年湖畔的张拉整体理论结构模型雕塑时,给予了很高的评价。由于当时在全世界做张拉整体理论研究的人很少,而我又恰好是该雕塑的作者,因此,得到了川口卫教授的赏识。

  1996年6月,我与爱人王小盾应川口卫教授的邀请赴日本做博士后研究……我们不仅收获了丰厚的学术成果,还与川口卫教授一家结下了深厚的感情。此后,我们与川口卫教授合作完成了深圳文化中心图书馆、天津文化中心迎宾塔等有影响力的工程项目,给中国及世界带来了科学先进的设计理念和结构思想。

  中国建设报记者:2019年5月29日,川口卫教授去世后,我看到您爱人、青海民族大学(挂职)土木与交通工程学院首任院长王小盾教授撰写的《忆川口卫先生》一文,字字饱含深情、感激,催人泪下。

  陈志华:获悉川口卫教授去世的消息后,王小盾博士在第一时间赶赴日本……比较遗憾的是,川口卫教授未能亲眼看到天津电视台拍摄的纪录片《穹顶之上》,该片是天津电视台为了感谢、纪念对中国改革开放40年作出突出贡献的外国专家而拍摄的。

  值得欣慰的是,王小盾博士和我共同把川口卫教授撰写的《建筑构造のしくみ》翻译成中文《建筑结构的奥秘》,目前,《建筑结构的奥秘》一书已经成为很多高校研究生学习空间结构的教材,以此让老先生的结构思想得以传承。

  中国建设报记者:北京大兴国际机场通航是全球瞩目的大事,请介绍一下,您和您的团队为“凤凰展翅”贡献了哪些“天大”的智慧。

  陈志华:我们团队主要参与了北京大兴国际机场屋盖钢结构工程的部分技术研发,除我外,天津大学建筑工程学院的刘红波教授、王小盾教授等对北京大兴国际机场航站楼核心区屋盖钢结构的关键节点进行了足尺试验研究并出具了满足承载力的安全报告,为北京大兴国际机场屋盖钢结构工程建造提供了技术支撑。

  2007年,陈志华(左)与天津大学教授刘锡良在上海参观。本报记者宋京平 摄

  中国建设报记者:您长期从事索结构在建筑领域的研发与应用,您作为第一完成人的《张弦结构体系分析设计理论及施工关键技术》获得2011年度国家科技进步二等奖。请您介绍一下索结构。

  陈志华:索结构体系是一种主要的预应力钢结构体系,主要包括张弦结构体系、索穹顶结构、悬索结构等,其中,张弦结构体系因高效而应用最有特色。

  作为预应力钢结构体系的一个分支,张弦结构在传统刚性结构的基础上引入柔性的预应力拉索并施加一定的预应力,从而改变了结构的内力分布和变形特征,优化了结构的性能,使得结构能够有更大的跨度。天津大学钢结构研究所从1998年开始,在研究张弦梁、张弦桁架和弦支穹顶的结构性能基础上,研究和归纳了这三种结构的本质:即用撑杆连接上部压弯构件和下部的受拉构件,通过在受拉构件上施加预应力,使上部结构产生反挠度,从而减小荷载作用下的最终挠度,改善上部构件的受力状态并通过调整受拉构件的预应力,减小结构对支座产生的水平推力,使之成为自平衡体系。我们将这种自平衡体系统称为张弦结构体系。此外,天津大学钢结构研究所在研究弦支结构体系本质的基础上,还相继提出了弦支筒壳结构、弦支拱壳结构、弦支混凝土楼板结构手机最快现场开奖直播开奖弦支钢丝网架混凝土夹芯板结构等多种弦支结构,丰富了弦支结构体系的内容。目前,张弦结构体系已在大型体育场馆、会展文化中心、重大交通枢纽、大型厂房等国家重要基础设施建设工程中得到了广泛的应用,比较典型的张弦结构百米级弦支穹顶工程是天津自行车馆、宝坻体育馆和天津中医药大学体育馆等。

  中国建设报记者:陈校长,您是何时到兰州理工大学任职的?目前主要负责哪些工作?

  陈志华:自1983年9月,我开始在天津大学学习,从取得硕士学位到取得博士学位,再到1997年博士后留校工作,都离不开天津大学的培养,我对天津大学有着很深的感情。2019年年初,我接到组织的通知派我去西部工作,作为一名党员干部以及天津市政协委员、天津市科学技术协会常委,我必须服从组织决定。从2019年5月开始,我将在兰州理工大学挂职工作两年。目前,我在兰州理工大学担任兰州理工大学党委常委、副校长,主要分管兰州理工大学国际教育学院、西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心和土木工程学院等单位的相关工作。

  中国建设报记者:期待您有更多的研究成果,尤其是促进西部地区钢结构发展的研究成果问世。

  陈志华:住房和城乡建设部组织召开的全国住房和城乡建设工作会议,围绕深入学习贯彻习总书记对住房和城乡建设工作的重要指示批示精神,贯彻落实中央经济工作会议决策部署,对做好2020年住房和城乡建设各项工作提出了5个方面要求,我相信,随着习总书记视察甘肃重要讲话和指示精神在甘肃落地生根、开花结果,西部地区的钢结构行业一定能够得到快速发展。

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