編者按:
2019年8月19日至22日,習近平總書記在甘肅考察調研並發表重要講話。習近平總書記強調,區域之間發展條件有差異,但在機會公平上不能有差別。要解決這個問題,關鍵是要發展教育,特別是要大力發展職業教育。
為了解天津大學中原先進技術研究院院長、建工學院鋼結構研究所所長陳志華教授至蘭州理工大學掛職等相關情況,中國建設報記者日前與陳志華教授進行了對話。
中國建設報記者:陳校長,在剛剛過去的2019年,您獲得了「天津市傑出津門學者」殊榮,這是繼您被評為「天津市高層次創新型科技領軍人才」榮譽稱號後獲得的又一榮譽。請您介紹一下,申報「天津市傑出津門學者」需要具備哪些條件?
陳志華:原中共天津市委教育工作委員會和原天津市教育委員會(編者註:已合併為中共天津市委教育工作委員會天津市教育委員會)、天津市人力資源和社會保障局、天津市財政局設立「天津市傑出津門學者」獎項,旨在進一步推進高校高層次人才隊伍建設,集聚和造就一批具有國際視野、活躍在國際學術前沿的學科領軍人才。
「天津市傑出津門學者」在天津大學首批僅有兩個名額,申報者應滿足以下五個基本條件:一是恪守高等學校教師職業道德規範,具有拼搏奉獻精神;二是年齡原則上不超過55周歲等;三是具有博士學位,在教學科研第一線工作,學術水平在本學科領域或技術領域位居國際領先並為同行和社會所公認;四是具有較強的團結協作、拼搏奉獻精神和相應的組織、管理、領導能力,善於培養青年人才,注重學術梯隊建設,能夠帶領一支創新團隊協同攻關;五是近5年在自然科學研究方面取得一定的成績。
中國建設報記者:聽您的學生說:您講課內容豐富、詼諧幽默、生趣盎然,在天津大學非常受歡迎。您作為首批「我心目中的好導師」獲得者,在天津大學開設的建築鋼結構設計課程已成為國家精品課的骨幹課程。請問,您是如何在教學與工程實踐之間自如轉換的?
陳志華:我認為,教學與工程實踐是相互促進的關係。目前,業內倡導「教授上課堂、博士搞科研」,大意是:教授只有注重長時間積累學科知識,才能在課堂裡發揮自如,把自己豐富的經驗傳遞給本科生和研究生。我認為,教學絕不僅僅是照本宣科,真正的好老師一定是將教學和實踐緊密地結合在一起,在教學中融入實踐的知識,在實踐中講述課本上的原理,只有這樣,才能讓學生融會貫通。土木工程學科是一個以實踐為主的學科,大部分的畢業生今後是要走上工程一線的,在實際中學以致用最重要。
我非常幸運,趕上鋼結構發展的好時代,有幸參與了天津博物館(現天津自然博物館)、天津文化中心系列工程、第十三屆全運會體育場館工程等工程。作為國家重點研發計劃項目和「973」課題等多項國家級科研任務的負責人,我能夠將自己的工程實踐和研究成果融入教學,自然比較生動、通俗易懂,這樣教學,一方面能激發學生們對土木工程包括鋼結構的興趣,另一方面也能使他們在專業知識方面的理解更加紮實。
陳志華(左五)與北京大興機場團隊工作人員。 梁國霞 供圖
中國建設報記者:在第十八屆中國國際住宅產業暨建築工業化產品與設備博覽會上,由您的團隊參與完成的異形柱——雙鋼板組合剪力牆建築體系首次亮相。請問,您為什麼要研發異形柱——雙鋼板組合剪力牆建築體系?
陳志華:鋼結構住宅是渾然天成的裝配式建築,與傳統的結構體系相比,更易於提高裝配率、保證施工質量、縮短施工周期、節省人工成本等,是國家倡導的一種綠色可持續發展的結構體系。
1998年底,我們團隊就開始研發鋼結構住宅。初期的研究集中在純鋼結構住宅上,但是,我們很快就發現其抗側能力較弱,用鋼量偏大,特別是造價較高導致在實踐中不易推廣。經過反覆比對,我們率先提出了由小截面的方鋼管混凝土柱相互連接,組成L形、T形和十字形柱,將柱和梁隱藏在牆體內部,規避了鋼結構住宅存在的凸梁露柱等問題,形成了具有特色的矩形鋼管混凝土組合異形柱體系(以下簡稱鋼管混凝土組合柱體系)。 經過系統研發和推廣,鋼管混凝土組合柱體系獲得成功,現在已經在工程中較大範圍應用了。
隨著應用的逐漸增多以及樓層的增加,僅僅靠異形柱框架或者異形柱框架——支撐體系不能滿足抗側力要求,因此,我們與中建科工集團有限公司(原中建鋼構有限公司)共同研發了異形柱——雙鋼板組合剪力牆體系。異形柱——雙鋼板組合剪力牆體系延續了鋼管組合異形柱建築效果良好的優勢並與抗側能力和抗震性能優良的薄型雙鋼板組合剪力牆結合,形成一種框架——剪力牆體系,可以完全適用於高層鋼結構住宅體系中。此外,為了解決我們在工程實踐中發現的「鋼管內混凝土澆築困難、裝配式樓板與剪力牆不易連接、配套牆板技術不成熟」等問題,我們還研發了新型梁——柱、剪力牆——樓板和牆板節點,優化了防火構造形式。通過一系列的試驗與理論分析,證實了該技術的可行性並形成了一套完整的設計分析理論和加工安裝技術。
中國建設報記者:天津永樂橋摩天輪(天津之眼)已成為人們到訪天津的必遊之地,可否介紹一下您參與設計「天津之眼」背後的故事?
陳志華:提到「天津之眼」,就必定要說一說已故日本著名世界結構設計師、日本法政大學教授川口衛先生。川口衛教授生前兩度擔任國際薄殼與空間結構學會(IASS)主席,先後設計了1964年東京奧運會主場館代代木體育館、1992年巴塞隆納奧運會主場館聖喬地體育館和新加坡國立體育館等工程,結構工程獲獎無數。在天津,川口衛教授先後設計了原天津博物館、「天津之眼」等工程,給我們的緊密合作貢獻了先進的設計理念。
我與川口衛教授亦師亦友的關係要追溯到1995年。1995年7月,川口衛教授應邀到天津大學講學,我擔任他的英文翻譯。當川口衛教授看到位於天津大學青年湖畔的張拉整體理論結構模型雕塑時,給予了很高的評價。由於當時在全世界做張拉整體理論研究的人很少,而我又恰好是該雕塑的作者,因此,得到了川口衛教授的賞識。
1996年6月,我與愛人王小盾應川口衛教授的邀請赴日本做博士後研究……我們不僅收穫了豐厚的學術成果,還與川口衛教授一家結下了深厚的感情。此後,我們與川口衛教授合作完成了深圳文化中心圖書館、天津文化中心迎賓塔等有影響力的工程項目,給中國及世界帶來了科學先進的設計理念和結構思想。
中國建設報記者:2019年5月29日,川口衛教授去世後,我看到您愛人、青海民族大學(掛職)土木與交通工程學院首任院長王小盾教授撰寫的《憶川口衛先生》一文,字字飽含深情、感激,催人淚下。
陳志華:獲悉川口衛教授去世的消息後,王小盾博士在第一時間趕赴日本……比較遺憾的是,川口衛教授未能親眼看到天津電視臺拍攝的紀錄片《穹頂之上》,該片是天津電視臺為了感謝、紀念對中國改革開放40年作出突出貢獻的外國專家而拍攝的。
值得欣慰的是,王小盾博士和我共同把川口衛教授撰寫的《建築構造のしくみ》翻譯成中文《建築結構的奧秘》,目前,《建築結構的奧秘》一書已經成為很多高校研究生學習空間結構的教材,以此讓老先生的結構思想得以傳承。
中國建設報記者:北京大興國際機場通航是全球矚目的大事,請介紹一下,您和您的團隊為「鳳凰展翅」貢獻了哪些「天大」的智慧。
陳志華:我們團隊主要參與了北京大興國際機場屋蓋鋼結構工程的部分技術研發,除我外,天津大學建築工程學院的劉紅波教授、王小盾教授等對北京大興國際機場航站樓核心區屋蓋鋼結構的關鍵節點進行了足尺試驗研究並出具了滿足承載力的安全報告,為北京大興國際機場屋蓋鋼結構工程建造提供了技術支撐。
2007年,陳志華(左)與天津大學教授劉錫良在上海參觀。本報記者宋京平 攝
中國建設報記者:您長期從事索結構在建築領域的研發與應用,您作為第一完成人的《張弦結構體系分析設計理論及施工關鍵技術》獲得2011年度國家科技進步二等獎。請您介紹一下索結構。
陳志華:索結構體系是一種主要的預應力鋼結構體系,主要包括張弦結構體系、索穹頂結構、懸索結構等,其中,張弦結構體系因高效而應用最有特色。
作為預應力鋼結構體系的一個分支,張弦結構在傳統剛性結構的基礎上引入柔性的預應力拉索並施加一定的預應力,從而改變了結構的內力分布和變形特徵,優化了結構的性能,使得結構能夠有更大的跨度。天津大學鋼結構研究所從1998年開始,在研究張弦梁、張弦桁架和弦支穹頂的結構性能基礎上,研究和歸納了這三種結構的本質:即用撐杆連接上部壓彎構件和下部的受拉構件,通過在受拉構件上施加預應力,使上部結構產生反撓度,從而減小荷載作用下的最終撓度,改善上部構件的受力狀態並通過調整受拉構件的預應力,減小結構對支座產生的水平推力,使之成為自平衡體系。我們將這種自平衡體系統稱為張弦結構體系。此外,天津大學鋼結構研究所在研究弦支結構體系本質的基礎上,還相繼提出了弦支筒殼結構、弦支拱殼結構、弦支混凝土樓板結構、弦支鋼絲網架混凝土夾芯板結構等多種弦支結構,豐富了弦支結構體系的內容。目前,張弦結構體系已在大型體育場館、會展文化中心、重大交通樞紐、大型廠房等國家重要基礎設施建設工程中得到了廣泛的應用,比較典型的張弦結構百米級弦支穹頂工程是天津自行車館、寶坻體育館和天津中醫藥大學體育館等。
中國建設報記者:陳校長,您是何時到蘭州理工大學任職的?目前主要負責哪些工作?
陳志華:自1983年9月,我開始在天津大學學習,從取得碩士學位到取得博士學位,再到1997年博士後留校工作,都離不開天津大學的培養,我對天津大學有著很深的感情。2019年年初,我接到組織的通知派我去西部工作,作為一名黨員幹部以及天津市政協委員、天津市科學技術協會常委,我必須服從組織決定。從2019年5月開始,我將在蘭州理工大學掛職工作兩年。目前,我在蘭州理工大學擔任蘭州理工大學黨委常委、副校長,主要分管蘭州理工大學國際教育學院、西部土木工程防災減災教育部工程研究中心和土木工程學院等單位的相關工作。
中國建設報記者:期待您有更多的研究成果,尤其是促進西部地區鋼結構發展的研究成果問世。
陳志華:住房和城鄉建設部組織召開的全國住房和城鄉建設工作會議,圍繞深入學習貫徹習近平總書記對住房和城鄉建設工作的重要指示批示精神,貫徹落實中央經濟工作會議決策部署,對做好2020年住房和城鄉建設各項工作提出了5個方面要求,我相信,隨著習近平總書記視察甘肅重要講話和指示精神在甘肅落地生根、開花結果,西部地區的鋼結構行業一定能夠得到快速發展。
中國建設報:http://www.chinajsb.cn/html/202002/25/8249.html
(編輯 劉曉豔 陳錚傑)