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浙大先生 | “跨越空间”——董石麟

2024-11-18   浙江大学   阅读量:45

    董石麟(1932— ),浙江杭州人,空间结构工程专家。1955年本科毕业于同济大学,1960年研究生毕业于苏联莫斯科建筑工程学院,获副博士学位。浙江大学空间结构研究中心主任、教授、博士生导师。《空间结构》杂志主编。科研成果用于工程实践,如首都体育馆、国家大剧院、2008年奥运会“水立方”游泳馆等。获国家一、二、三等及省部委一、二等科技进步奖以上奖项共 18 项,2014年荣获浙江省科学技术奖重大贡献奖。发表学术论文 200 余篇,主要著作有《空间网格结构分析理论与计算方法》《组合网架结构与空腹网架结构》《新型空间结构分析、设计与施工》等。1997年当选为中国工程院院士。

    从首都体育馆到国家大剧院,从水立方到杭州奥体中心体育馆,从国家冬奥会速滑馆到深圳机场航站楼……这些大跨度空间结构建筑的顺利建成,离不开一位老人朴实而热忱的初心。他的名字,在中国空间结构的发展史中熠熠生辉;岁至耄耋,他取得的荣誉更是数不胜数。然而,面对等身的荣耀,他却总是谦逊地说:“我是一个再普通不过的杭州人,只是一辈子做了一件喜欢的事。

戏院结缘,少年笃志

    说起董石麟与大跨度空间结构建筑的缘分,可以追溯到他幼年时期一段有意思的经历。幼年时,董石麟的生活很简单,除了学习,最让他开心的事大概就是看戏了。“小时候,家里穷,买不起票,剧院里一演绍兴戏,心里就痒痒。”所以每当演出临近散场的时候,他就和小伙伴想办法混进去,看个尾巴过过瘾。当时浙江地区的乡村建筑,多以木结构为主。“剧院中间有很多柱子,挡住了我们的视线。我当时一边看戏一边在心里暗暗许愿,总有一天我要造出没有柱子的大剧院,让所有人都能看得到舞台。”

    几场只看了尾音的戏、一座满是柱子的剧院,让那个柱子后的少年从此与建筑结下了不解的缘。“想造没有柱子的大剧院”成了董石麟求学的方向。1955年,董石麟从同济大学毕业,考取了公派留苏的名额。彼时百废待兴的中国,对全新建筑理念与技术的需求如饥似渴。

    在诸多的选项面前,董石麟毫不犹豫地选择去莫斯科建筑工程学院攻读大跨度空间结构专业,师从国际著名空间薄壳结构专家符拉索夫教授。“一是为了实现小时候的梦想;二是当时的我,对国外的建筑技术已经有所了解,所以更觉得一定要出去看看。”

排除万难,力破空白

    1960年,董石麟从苏联学成回国。之后,他主持过几个薄壳结构设计,譬如跨度54米的无锡某研究所试验大厅无脚手装配式薄壳屋盖。但薄壳结构的材料以钢筋+混凝土为主,比较笨重,慢慢地,他把研究方向转向了重量较轻的网架结构,他说:“我想给中国的建筑做点减法。”筚路蓝缕,以启山林。这是一条此前中国建筑界少有人走的道路。这既是董石麟对职业方向的选择,也是他对时代的回应。

    第一个付诸实践的建筑,便是建成于1968年目前仍在使用的首都体育馆,这是一座有着古老历史的运动场馆,也是一座承载中国各种体育赛事的竞技场馆,装修改造后用作了2022年冬奥会场馆。

    董石麟至今清楚地记得,首都体育馆跨度为99米×112.2米,是当时国内第一个大跨度网架结构建筑。当时董石麟的工作,就是分析计算出首都体育馆网架1022个节点、3479个根杆件相互之间的受力情况。之后的所有加工制作安装步骤,都要根据受力情况一步一步进行,任何一个数据出现偏差,都可能导致整个空间结构出现安全隐患。

    为了完成这个工作,董石麟将自己关进办公室整整两周。“当时的条件不如现在好,我们借用了中科院每秒万次的计算机,但部分结果还需要进行手算,才能把误差控制在5%内。”就这样他每天工作十多个小时,在稿纸上手算出128个联立方程式,最终完成了最核心的计算任务。

    看到一座内部无柱、现代化大跨度的体育馆从图纸变为现实,董石麟笑了,“有一种梦想成真的感觉”。这是当时中国自己设计建造的第一个大跨度网架结构建筑,也实现了他从小想造“没有柱子的大房子”的理想。在北京工作20多年,董石麟每次看到首都体育馆,都感到无比亲切和自豪。

深耕浙大,奉献故乡

    “男儿立志出乡关,学不成名誓不还”,这两句话先生在心中不知吟诵了多少遍,直到1985年,他才回到了久别的故乡。先生说,在北方工作越久,思乡之情便越重。多番考虑后,先生选择回到故乡杭州,到浙江大学任教。此后多年,先生一直在行业领军者、团队领导人和“火种”传递者三种角色间游走。

董石麟院士做学术报告

    每天上午,他都会骑着自行车从求是村前往玉泉校区土木科技馆,很难想象,这个衣着朴素的骑车老人,就是我国空间结构的奠基人之一。“一个人的力量是有限的,知识的火种永远需要代代相传。”回忆起在浙大任教的经历,先生感到十分满足,“当时搞空间结构的研究生中,大概合起来60%都曾是我的学生”。他培养的百余名优秀研究生,有的成为学科带头人,有的成为企业负责人,有的还获评全国劳动模范……在发挥名师垂范效应过程中,形成了空间结构团队领衔人罗尧治教授当好“领头雁”,中青年党员、团队骨干许贤教授、沈雁彬副教授等接续团队梦想的人才梯队。

    “目前我们大跨度空间结构已经到了大国的水平,我们下一步的目标是建成一个大跨空间结构的强国。一个是科技水平要创新,要提高;第二个,我们不仅在理论方面要搞好,而且要服务于社会,服务于国家,国家需要什么,我们就研究什么。”董先生用亲身经历讲述了一个“从无到有,从小到大,从大到强”的科教兴国之路。

董石麟院士(右四)团队在实验中

    坐而学,起而行。“知识的力量,不该关在研究室里。它应该成为不断前行的催化剂。”这是董先生一直以来的治学态度。刚到浙江大学时,董先生和他的团队成员常常在休息日骑着自行车到工厂车间,把学校最先进的理念和技术带到工厂,手把手地教工人们怎么设计产品,怎么控制质量。受益于董石麟及其团队的推动,不少企业收获了“阳光雨露”。位于萧山衙前镇新林周村的萧山蜗轮箱厂,是一家以生产合页为主的乡镇企业,员工不到100人,年产值不足80万元人民币。在先生与浙大另一位老师的建议和支持下,工厂转型生产大跨度建筑必须用到的钢网架结构。“我邀请国内外专家到这里指点交流,我们学校和厂里设立博士后工作站联合培养博士后。我常开玩笑说,不是厂子里的人,干的全是厂子里的事。‘东南网架’这个名字,也是我们和厂方共同讨论后确定的。”董先生说。

    水立方、北京首都机场T3航站楼、中国“天眼”FAST反射面网架结构、杭州火车东站、杭州奥体中心、委内瑞拉国际会议中心等众多大跨度建筑的网格结构,都由东南网架公司承建。这之后,杭州萧山成了国内钢网架结构生产中心,几乎占据国内钢网架结构生产制作安装的半壁江山。从大跨度空间结构领域一片空白到向着空间结构强国稳步迈进,董石麟用亲身实历诠释了一位科研工作者对空间结构事业最朴实而真挚的热爱。

2017年,董先生(中)为浙江大学董石麟·周定中空间结构

专项奖学金获得者颁奖

一生赤诚,不负所爱

    如今,耄耋之年的先生仍然心系浙大,积极活跃在教学科研第一线,用实际行动支持空间结构事业的发展,助力优秀学子的成长。他的身上生动诠释了爱国奉献、创新创造、宽厚坦诚的高校知识分子的精神追求,引领、激励和感染了一代代学子。他曾于2016年携夫人周定中女士以个人名义向浙江大学教育基金会土木建筑规划教育基金捐赠了100万元,设立董石麟·周定中空间结构科技教育基金,并于2019年再次捐款100万元,用于支持空间结构学科发展,激励空间结构科技工作者进行科技创新,加快空间结构领域创新人才培养,促进我国空间结构事业的进一步发展。

    2018年3月17日下午,董石麟教授带领选修“大跨空间结构”课程的60余名学生进行现场教学。玉泉校区结构实验室有董石麟亲自主导设计的索穹顶模型、全运会济南体育馆弦支穹顶模型、北京北站张弦桁架模型、六杆四面体网壳模型等多个模型。其中,蜂窝四撑杆型索穹顶模型见证了百多米大跨度索穹顶结构所使用钢量从100多公斤每平方米降至30~40公斤每平方米的重大突破。

董石麟院士为2015级土木工程本科生现场授课

    董石麟结合自己的专业知识和科研成果,为学生做了两个多小时详细的介绍。虽然已86岁,但讲起从事了一辈子的大跨空间结构,他依然精神矍铄,神采奕奕。在先生的眼里,似乎并没有退休一说。“我感到我有一份力量的时候我还要继续做。能起来的时候,能工作的时候,我还是要投入空间结构的学习中去,去推导公式、做模型实验,到现场去看具体的工作。”

董石麟与蜂窝四撑杆型索穹顶模型

    先生鼓励正在学习的青年一定要入一行爱一行,只有热爱自己的专业才能喜欢所学的课程,也才能学好课程,打好扎实的基础。“我一辈子爱这个事业,爱这个行业,一个人到了这个行业,就得爱这个行业,才能够在这个行业里面做出贡献,才能够钻进去发现问题、解决问题。

董石麟(右一)指导研究生科研

    一骑单车,三尺讲台。岁月风霜带不走一片初心,董先生的每一步都融进了家国情怀,用实际行动启迪后辈,奋力实现空间结构强国的宏伟蓝图。正如先生在浙大建工学院建院九十周年纪念上的题词“今朝奋发学习潜心钻研,明天美了祖国益了人民”,这也是先生个人学习工作生涯的真实写照。

    (本文摘自《我心中的求是大先生》)

    作者:陈丽婷,浙江大学建筑工程学院2020级建筑学本科生。吴盈颖,浙江大学建筑工程学院建筑学专业2016届博士生,现为浙江大学建筑工程学院正科职组织员(负责图片及校对)。

    排版:王佳冰

    审核:吴红 | 郑杰欣

董石麟
中国工程院院士
结构工程专家