为大型建筑撑起钢铁架构(讲述·弘扬科学家精神)
沈世钊在查阅资料。
受访者供图
人物小传
沈世钊,1933年生,浙江嘉兴人,中国工程院院士,哈尔滨工业大学教授、博士生导师。他开拓了大跨空间结构新兴学科,在“悬索结构解析理论”等前沿领域取得重要成果,创造性设计了多项具有典型意义的新型空间结构,曾主持研发“中国天眼”500米口径球面射电望远镜主动反射面结构系统。1999年当选中国工程院院士,2012年成为国际空间结构协会“荣誉会员”,2017年获中国钢结构协会最高成就奖。
来到哈尔滨工业大学土木工程学院四楼,一幅题字映入眼帘:“学习科技,也关注人文;重视科学精神,更崇尚人文精神,坚持做学问与做人的统一”。这是哈工大土木学院的人才培养理念,写下这幅题字的,正是中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊。
中国工程院院士、现代空间结构开拓者、北京奥运会体育场馆评审委员会空间结构专家……从1953年到哈工大攻读研究生,到留校任教,再到开拓大跨空间结构新兴学科,沈世钊用70载的奋斗,为我国的大跨空间结构研究作出了贡献。
瞄准新兴领域,开拓现代空间结构新学科
回顾过去,沈世钊总说,他们这个年龄段的人,见证了新中国成立,所以从求学开始,大家就一心一意想要为新中国建设贡献力量。
1953年,正值我国第一个五年计划实施,从同济大学毕业的沈世钊,怀着一腔热情来到了哈尔滨工业大学攻读研究生。在导师带领下,沈世钊主要从事木结构研究。在学习过程中,沈世钊一边吸取国外先进的系统理论知识,一边对中国古典木结构建筑艺术进行深入研究。
研究生毕业后,导师想要留沈世钊做自己的助手。“我说行,没问题!”回忆起这段经历,沈世钊说,“我要把满足国家需要当作自己的奋斗目标。”一句简单的话,就是他一辈子扎根哈工大、扎根祖国东北的承诺。就像《哈工大之歌》唱的那样,“忠诚和报效是我们的选择”。
留校后,除了教学工作,沈世钊从事的第一个科研项目是关于“木屋盖纵向刚度”的研究。这期间,他创新性地提出了合理评价木屋盖空间刚度的系统理论和方法。这一创新理论,为木屋盖及其支撑系统的设计提供了科学依据。
在研究中,沈世钊敏锐地意识到,木结构学科发展有可能遭遇瓶颈,新兴的钢结构领域才是未来发展趋势。于是,他将研究方向逐渐调整到以钢材料为基础的大跨空间结构领域。
所谓“大跨空间结构”,一般是指横向跨越60米以上三维受力的各类结构,多运用于机场、运动场馆等大型公共建筑,是一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。上世纪80年代起,沈世钊带领学生潜心钻研大跨空间结构理论基础。“这个过程就像建大楼,一砖一瓦,从无到有,从稳定性、抗风、抗震等方面一一着手,逐步构建起完整的理论体系。”沈世钊的学生、哈工大副校长范峰回忆,研究过程非常艰难,得坐得住冷板凳。
主持多个大型项目攻关,用技术为实际工程服务
1982年,沈世钊参与了吉林省滑冰馆的设计。当时,他们既没有相关技术材料,又没有计算机等专业辅助设备。沈世钊带着团队,没日没夜地扎在实验室里,人工完成了海量计算。相关计算材料堆起来有一尺多高。“那是一段令人难忘的回忆。搞技术,不是提出理论、发表文章就完了。技术得为实际工程服务,在工程中用得上。”沈世钊说。
经过20多年的发展和完善,沈世钊研究的以钢材料为基础的大跨空间结构技术,越来越多地应用于大型公共建筑。