奮鬥強國,鋼結構裡的家國深情
張文津是同濟大學土木工程學院結構工程專業2021屆博士畢業生,2019年和2020年分別榮獲“上海青年五四獎章”“全國優秀共青團員”等榮譽。在今年畢業之際,他毅然選擇奔赴中國建築第八工程局有限公司,從事技術研發與一線專案生產管理。一線施工生產環境艱苦,重大工程專案責任重大,令不少博士望而卻步。張文津卻樂在其中:“土木工程學科的落腳點應當迴歸工程實踐,一線專案生產正是我應用知識、貢獻知識、服務社會的最佳途徑。”
張文津的導師是土木工程學院著名鋼結構抗震抗火專家李國強教授,其團隊2018 年初入選 首批全國高校黃大年式教師團隊。
圖說:今年7月,李國強教授(前排中)帶領團隊,赴南通開展產學研合作交流。受訪者供圖(下同)
心繫“育人育才”,傾情培養土木工程國之棟樑
2014年,有一項國際大獎被一位中國年輕人摘得,那就是由李國強教授指導的另一名博士張超,榮獲國際火災安全科學學會最佳博士學位論文“傑出研究獎”。
如今已歸國成為一名高校教師的張超對導師的敬佩和感恩之情溢於言表。他說:“我也要像李老師當年用心培養指導我那樣,來教育我的學生。”
“教學的事,就是天大的事。”“既教書,更要育人。”這是團隊老師們共同秉持的為師信念。
——大組會一般是在晚上7點半開始,有好幾次,李國強教授揹著大行李包,匆匆趕來組會現場。他是剛剛出差回上海,從機場直接打車趕來學校的。他總是把學生的事情放在第一位。
——李國強教授總是告誡我們博士生,希望博士論文能夠真正解決工程上棘手的難題,而工程問題涉及到人身安全問題,所以他要求我們做研究必須一絲不苟,對自己的成果要有責任和擔當。
——由於長期用眼過度,孫飛飛教授幾年前接受了左眼眼部手術治療。術後恢復期間,他仍時刻惦記著我們學生的課題進展,安排同學輪流到他家裡討論問題,把家變成了辦公室。
——多高層鋼結構及鋼結構抗火研究室在土木大樓5樓,老師們的辦公室很晚都還亮著燈,學生經常有機會在晚上與老師們共同探討學術問題……
圖說:李國強教授(右一)與團隊師生共同討論分析鋼結構火災事故
身為我國土木工程鋼結構領域的排頭兵,團隊老師們始終懷著一份為國培育專業棟樑之才的強烈的使命感、責任感。團隊中的教授、副教授長期堅持為本科生授課,擔任班主任、本科生指導教師,並堅持每年帶教本科生畢業(設計)論文,指導大學生創新實踐專案,樂此不疲。這學期,李國強教授就承擔著2門本科生課(“工程結構荷載與可靠度設計原理”“建築抗爆設計”)、2門研究生課(“高等鋼結構”“高層建築結構”)。
圖說:李國強教授(右二)在指導解決實驗難題
牢記“國家使命”,面向重大工程建設需求開展創新研究
平時能起承載作用,地震發生時能消耗地震的能量,從而達到減震的目的。這是團隊出品的雙功能的鋼支撐、鋼板牆和鋼連梁。團隊領銜完成的這些具有“消能+承載”雙功能的金屬關鍵構件及其高效能減震結構成果,被授予2017年度國家技術發明獎二等獎。說起當年專案研發的初衷,李國強教授說:“我們要打破國外同類技術在我國的壟斷,力爭相關效能指標比國外更優。”
團隊經過自主再創新,如今相關技術被我國9部國家和行業標準規範採納,已應用於包括天津117大廈、國家會展中心在內的國內外500多項重要新建和改造加固工程,使我國金屬消能減震產品佔建築減震市場的比例從2008年7.5%增長至2015 年75.15%,多項技術性能指標創世界第一。
圖說:李國強教授(左一)等團隊老師關心指導學生科研進展
“科教報國、強國,讓科技創新始終服務於國家重大建設需求。”這是團隊一直恪守的信念。
在鋼框架中,新增一個混凝土核心筒,這種抗震結構體系如今已廣泛應用於高層建築中。相較純鋼體系,它可減少用鋼量,節省建設成本,更為經濟。然而,20多年前,國際上並不認可這一結構用於地震區高層建築,認為鋼框架與混凝土核心筒不能協同抗震。團隊並未就此卻步,他們針對該結構體系的抗震問題開展科技攻關,增強了混凝土核心筒的延展性,解決了鋼框架與混凝土核心筒的連線設計問題,實現了兩者的協同抗震。此後,團隊還編制了相關規範,在上海完成了國內外第一個示範工程。如今,這種鋼框架+混凝土核心筒結構已被國家建築抗震設計規範採用,在國內得到推廣應用,並用於國外地震區。
隨著鋼結構在我國建築工程中應用越來越廣泛,鋼結構火災下的安全問題日顯重要,因為高溫下鋼材的強度和剛度急劇退化,極易遭到火災破壞。早在上世紀80年代末,李國強就敏銳地認識到了這一問題,率先在國內開展了系統的鋼結構防火研究,建立了我國鋼結構抗火安全評估理論與防火設計方法,在國內外率先解決了鋼結構防火塗料效能定量評定的問題,主持編制了多部國家、行業、地方標準,解決了傳統鋼結構設計方法不考慮實際火災升溫、結構受力水平、構件截面特性影響的重大不足,以及在安全性、經濟性方面存在的問題,引領了我國結構防火技術的創新發展。
圖說:李國強教授團隊開展鋼結構創新體系工程可行性檢驗實驗
堅持“言傳身教”,帶出了一支富有情懷和戰鬥力的優秀團隊
團隊年輕教師王彥博曾多次與李國強教授一同乘飛機赴外地開展學術交流。讓他印象深刻的是,李老師在飛機上的幾小時,都是用於給學生看論文。為此,李老師還幾次把眼鏡忘在了飛機上。
幾位老師不約而同提及令他們至今仍感佩不已的3年前的一幕情景。那是2018年8月,李國強教授在醫院接受一個頭頸部手術。手術第二天,頭部扎著紗布的李老師就坐在病床邊,一邊打著吊針,一邊拿著紅筆給學生修改論文。出院後的第二天,他的身影就出現在了研究室的討論會上。有照片定格下那令人難忘的時刻。
圖說:李國強教授術後第二天給學生修改論文
學為人師,行為世範。榜樣是最有力的引領,在李國強教授的帶領下,團隊中孫飛飛、樓國彪、陳素文、蔣首超等年輕老師在學術道路上奮發前行,在鋼結構研究領域各有建樹。在李國強教授領銜完成的多項重大成果中,都凝聚著團隊成員的智慧和心血。團隊成員迄今已主持國家及省部級重要科研專案或課題近50項,研究成果獲授權美國專利2項、日本專利1項、中國發明專利65項,獲國家科技獎二等獎3項,省部科技獎一等獎12項、二等獎9項。
孫飛飛教授說:“我們將繼續以科創國家隊的定位,主動服務國家的重大戰略需求,加強對學科基礎前沿的探索以及科研攻關,為鍛造和提升國家戰略科技力量服務,為黨和國家培養更多高質量的人才。”
新民晚報記者 張炯強