矢志抗震防灾勇攀科研高峰

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  唐山大地震、汶川大地震、青海玉树地震等,震惊了全国,震惊了世界,其巨大的伤亡数字令人不寒而栗,其巨大的财产损失令人痛心不已。我国是多地震国家,北京是高烈度地震区,地震给人民生命财产造成了巨大的损失。人类无法阻止地壳运动,但可以通过建造抗震性能好的房屋避免和减轻地震灾害。北京工业大学建筑工程学院曹万林教授带领他的团队一直致力于结构抗震研究,怀着满腔的热情和社会责任感在抗震防灾领域孜孜以求。
  从1989年曹万林教授就开始了新型节能住宅抗震结构的研究,20余载矢志抗震防灾,不断攀登科研高峰,所取得的成果“钢筋混凝土多层及高层异形柱框架结构成套技术”荣获2003年度国家科技进步二等奖。从1994年开始,他又把目标转移到新型多重组合高层建筑抗震结构研究上,他带领团队取得的“新型组合剪力墙及简体结构抗震理论与技术”成果荣获2009年度国家科技进步二等奖。作为获奖代表,他两次出席在人民大会堂举行的国家科学技术奖励大会并受到胡锦涛主席、温家宝总理等党和国家领导人的接见。
  
  专注科研担大义
  
  作为一个科技工作者,理应肩负起国家经济建设和社会发展的任务,曹万林教授说:“作为1977年恢复高考的第一批学生,我对选择结构工程专业并没有什么特别的目的。唐山大地震的刻骨铭心,才是后来选择结构抗震研究的主要原因。随着研究工作的一步步深入,我逐渐对这个学科产生了浓厚的兴趣,最终把它作为自己一生为之奋斗的事业。选择的专业强化了我的社会责任感和使命感。”曹教授这颗满怀使命感的心,是随着国家经济建设和社会发展的脉搏一起跳动的。
  曹教授介绍说,地震造成人员伤亡的主要原因是房屋倒塌。地震以“波”的形式作用于建筑物,强地震作用下致使结构产生上下震动、水平震动、左右摇摆、前后倾覆、扭转震动等复杂的震动,这样剧烈的震动很容易把抗震性能较差的房屋震坏,甚至造成结构整体倒塌。如果这种强地震灾害发生在北京这样的高层建筑密集的大城市,后果更是不堪设想。
  曹教授及其团队成员,在国家和省部9项科技项目资助下,研发了以多重组合剪力墙和筒体以及多重组合柱为竖向抗侧力构件的高层建筑结构抗震新体系,并进行了系统深入的研究,形成了该抗震新体系的关键理论与技术,在新型高层建筑抗震结构体系研发方面有多项重大创新,先后有5个课题的科研成果通过了省部级鉴定。龙驭球院士、钱七虎院士、周福霖院士、沈世钊院士等先后主持了成果鉴定,专家评价:“研究成果总体上达到了国际先进水平,部分研究成果达到国际领先水平。”该成果主要用于高层和超高层建筑结构的抗震设计,所研究的新型组合剪力墙及筒体结构,兼有钢结构延性好、混凝土结构承载力强和刚度大的特点,可充分发挥不同抗侧力体系和不同特性材料的优势,与普通的剪力墙及筒体结构相比具有承载力高、抗侧移刚度退化慢、延性好的特点,且性价比合理,使高层建筑的抗震能力有较大的提高,特别是可解决大型复杂高层建筑设计的若干关键技术问题。该成果已发表相关学术论文198篇,其中SCI和EI收录62篇,所发表的论著被国内外转引1,495篇次,授权国家发明专利5项、实用新型专利25项、软件著作权两项。2008年前,该成果就已在北京、上海、广东、辽宁等10省市的数百万平方米的工程中推广应用,特别是在20余项大型复杂建筑中应用,显示了其重大的工程价值和应用前景,产生了显著的社会和经济效益,为高层建筑的抗震研究与发展作出了开创性的贡献。
  此次获奖的“新型组合剪力墙及简体结构抗震理论与技术”,从1994年一2008年,历经十余载的艰难摸索,只有品格坚韧的人才能与之战斗。曹教授说,这项研究并没有截止,“我们还在继续,希望得到新的发展”。科学无止境,曹教授的科研追求无尽头。
  
  心系社会保平安
  
  结构抗震科学的研究要与城乡建设发展的脉搏一同跃动。曹教授强调研究成果的社会经济价值是必须让学术成果顺应时代的发展并产生社会和经济效益。
  作为2008北京奥运会主会场国家体育场结构关键技术研究的核心成员,曹万林教授负责了国家体育场大型钢柱脚一混凝土承台组合结构关键技术的研究,参与了其中大型复杂钢结构关键技术的科技攻关。在建设时间紧、研究任务重、技术要求高的情况下,全心投入、努力攻关、连续奋战,按期高质量地完成了结构试验、理论分析和设计技术的研究任务,取得了重要的研究成果,为国家体育场鸟巢的成功建设和安全运行作出了重要贡献。其中“国家体育场大型柱脚一混凝土承台研究与应用”研究成果获得2007年度北京市科学技术奖二等奖;“国家体育场结构关键技术研究与应用”研究成果获得2008年度建设部华夏建设科学技术奖一等奖。
  曹教授的目光在关注城市高层建筑抗震的同时,也聚焦到村镇建筑的防灾上。聚焦的是目光,不变的是社会责任感和使命感。1976年7月28日唐山大地震时,曹教授所在的农场正处在地震区,场区大量房屋倒塌,人员伤亡惨重,曹教授至今仍历历在目。2008年5月12日汶川大地震再次震撼了世界,曹教授作为科技部邀请的抗震专家参加了2008年5月14日召开的紧急会议,为救灾工作献计献策。曹教授在对地震给人民生命财产所带来的巨大灾难深感悲痛的同时,把地震区农民兄弟的生命安全铭记于心,开展了村镇建筑综合防灾的研究工作。其中他所负责的“村镇住宅建筑综合防灾标准研究”作为国家“十一五科技支撑计划”重大项目的课题,针对地质灾害、地震、洪水、强风和火灾等灾害影响,在村镇住宅和区域基础设施的防灾减灾技术、装备、标准、规程、图集的开发方面正在进行紧张的研究,为全方位提升我国村镇住宅建筑和基础设施的综合防灾减灾能力提供实用的技术支撑和设计标准,将包括设计图集、抗灾标准等在内的成果以飨农民兄弟。
  在谈到灾后重建问题时,曹万林教授说:“不只是汶川的灾后重建,在社会主义新农村建设进程中,确保村镇住宅的更新与改造沿着安全、健康、舒适、生态、具有地域及文脉特征的道路发展;在逐步完善村镇住宅功能的前提下,确保住宅结构的抗震安全性;在提高村镇住宅结构的整体性、构件连接节点的可靠性等方面,都应该采取因地制宜、简易有效的抗震措施,提高我国村镇住宅的地震安全性和适用性。”
  
  循循善诱育树李
  
  当谈到如何将科研成果与教学实践有效结合时,曹教授说:“对于研究生的教学,每一名学生都与导师和课题挂钩,这就便于他们直接参与到科研过程中,接触最新科研方向,了解最新的科研成果,选择新的科学和技术问题开展研究。”研 究生研究课题的选择,并不是导师“一言堂”,而是考虑学生的特点和特性以及学生的兴趣和意愿的双向选择。对于本科生的教学,曹教授倡导在本科生教学中,依托北京的教育资源,发挥北京的教育优势,特别是工科本科生更要面向工程,较早实践,拓展知识领域,感触最先进的技术。
  曹教授主张言传身教的教学方式,“人做事可以达不到最好,但必须追求更好”。他的学生清楚记得,当把实验方案交到曹老师手上时,曹老师指出了自己认为无关紧要的错误。“虽然曹老师从来不对我们说追求卓越,但我们从他的身上学到了这一点。”他的学生说。当采访到曹教授的博士生周中一时,他说:“我作为曹老师的学生,最大的收获就是他的治学严谨,我们的每一个实验,曹老师都会到实验现场指导解释,对于我们提高认识有很大的帮助。”
  在教学中,曹教授追求“滚雪球”的效果,希望教学的“雪球”能越滚越大,越滚越好。他强调在教学中倡导“践行”二字,理念作为实践的指导,实践作为理念的延伸,并推动理念的深入与学习。曹教授认为人才最重要的是思维和实践能力,培养人才也应该从这方面着手。思维是创新的源泉,在学生科学思维形成的过程中,教师应该帮助他们树立科学的思维方式,培养学生的实践动手能力。“多看不如多练,我们要在实践中拉动学生理论水平和实践能力的发展,进而拉动学生思维在实践中发展。”
  曹教授注重启发式教学,循循善诱,孜孜不倦,教学成果显著。2005年以来,他作为主要完成人荣获国家级教学成果二等奖1项,省部级教学成果一等奖1项,校级教学成果特等奖两项、一等奖1项、二等奖1项。他个人获得校级“教学优秀奖”3项,优秀博士硕士论文指导教师奖11项。
  
  和谐春风吹人暖
  
  曹教授的团队以和谐自然的氛围使人印象深刻。曹教授带领的研究团队中张建伟副教授、董宏英副教授、周中一博士、张亚齐博士、耿海霞硕士等,他们在研究的海洋中快乐地畅游。搞研究、做实验、探讨科研难题,共同的目标让大家拧成一股绳。他们感激曹教授的因材施教,每一个人的特长都能得以充分发挥。
  科研成果的取得不能没有一个好的团队。曹教授认为,组织好一个研究团队,最重要的就是要处理好团队成员的责、权、利关系,要将项目的研发与成员个人的成长发展相结合,要设身处地地为大家着想,充分发挥每个成员的优势,这样大家就有责任感。大家的团队意识与合作精神就是在这样的实践中树立起来的。
  在团队建设中,曹教授倡导在研究的实践中自然地磨合,自然地形成。他说:“团队相当于一个小社会,要求同存异。我们可以为了一个问题争论得不可开交,但是大家都是为了一个目标而奋斗和努力的。”团队的队风建设至关重要。今年即将毕业的硕士生耿海霞说:“自从2007年加入这个团队,我-就看到学长在实验室里帮助学弟学妹,而学弟学妹在实验中锻炼自己,同时也帮学长完成一些实验工作。这种互帮互助的精神已经成为了一种氛围,一种习惯,甚至是一种传统。”
  就这样,曹教授带领着他的团队一步步攀向抗震领域科学的高峰。在团队取得成功、获得进步的同时,团队里每一个人的综合能力都得到了很大的提升。曹教授说:“我们是在学校、学院、土木工程学科的大力支持下,经过大家的共同奋斗才取得了一些成果,这些成果首先应归功于大家团结协作,归功于学校为课题组的教学和科研搭建的优良平台。”
  一分兴趣,两分热爱,三分追求,四分责任,五分坚持,造就了百分百的精致。在五年一次的北京市劳动模范和先进工作者的评选中,曹万林教授被北京市人民政府授予北京市先进工作者称号。
  成就并没有使曹教授和他的团队止步,他们立志攻关“大型复杂高层建筑抗震关键技术研究与示范”“村镇建筑综合防灾技术研究”“再生混凝土结构设计理论与技术研究”等课题。全心全意为人民着想,以高度责任感、使命感奉献社会和回报国家的科研团队必然会获得人民的认可!
  
  [责任编辑:常晶]
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