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科技日報:天津大學丁永君:把住建筑安全的第一道關
發布時間:2020-03-25    

《科技日報》 2020年03月25日 05版

由天津大學建筑設計規劃研究總院顧問總工程師丁永君領銜設計的小米醋博物館榮獲2019世界結構大獎小型項目類金獎。圖為小米醋博物館。
受訪者供圖

    “小米醋博物館美麗的磚穹頂高147層磚,被三個巨大拱形開口刺穿……穹頂位于中國山東省地震高發地區,工程師們通過對穹頂形狀精確、仔細地分析和優化,來抵抗側向力……這是一個由工程師富有技能和情懷的雙手指導設計的兼具概念與美感的項目?!?019世界結構大獎組委會對獲得小型項目類金獎的小米醋博物館做出這樣的評價。

該項目由天津大學建筑設計規劃研究總院顧問總工程師丁永君領銜,不久前,他榮獲“全國工程勘察設計大師”稱號,這一結構工程領域的最高榮譽,也是對一位深耕這個領域42年的結構大師的褒獎。

結構計算精準到每一塊磚

老子說“大象無形、大音希聲”,小米醋博物館的靈感就來自于醋的古老歷史和壇子罐子等古樸的容器。整個建筑像一個醋壇子,摒棄鋼筋混凝土,全靠磚壘砌而成。

“這個設計對于結構工程師是個巨大的挑戰?!倍∮谰袊@,這個建筑每一塊磚之間都有一個夾角,使得整個建筑無論從外面還是里面看,都能看到磚轉角流暢而美觀的線條。同時,還需要在這個只有10米高,最大直徑12米到15米的建筑上,開出3個拱形孔刺,拱形孔刺的底部寬度分別為5米、4米和3米。太陽光通過最上面的天窗射入,投影在內墻壁上會根據太陽的位置形成不同的圖案。

“本身這個建筑屬于不規則的壇子形狀,受力就比較復雜,再加入三個這么大的孔刺,受力情況更加復雜。而且當地屬于抗震設防區,我們要考慮豎向荷載和地震的綜合作用,防止構筑物破壞?!倍∮谰f,對這個建筑的構件計算精確到了每一塊磚的尺寸、角度,及施工的可行性,一絲一毫的偏差都有可能功虧一簣。

工程設計是個良心活

能成為這個領域的大師,丁永君走過的路并不平坦,他讀大學前甚至不知道這個專業是做什么的?!拔?974年就高中畢業了,數學基礎差,為了趕上來,當時把學校圖書館的數學習題集都做遍了?!倍∮谰f,這也為他后來上研究生、工作打下了堅實的基礎。上學兩年后,工民建專業改為了“結構工程專業”,這個專業雖然不像建筑學那么耀眼,但是結構工程師是把好建筑安全的第一道關?!盁o論在什么情況下,無論多么炫酷的建筑物,都不能出現安全隱患?!倍∮谰f。

“很多時候,建筑開發商摳造價摳得特別狠,在與開發商利益的博弈中,我們這些結構工程師也要嚴守安全底線,從這個意義上說,這個工作也是良心活?!倍∮谰龜蒯斀罔F地說,首先考慮的是安全,其次才是經濟、降低造價,這兩點看似矛盾,其實是矛盾統一的。做到安全和經濟交叉的區域,就是最優。

簽了字就要終身負責

“我喜歡做試驗,雖然目前結構專業軟件比較成熟,數據分析模擬都比較方便,但我覺得結構領域來不得絲毫的馬虎。試驗結果騙不了人,行就是行,不行就是不行,計算機模擬結果需要和試驗結果相印證,我覺得結論才可靠。我目前已經帶著學生做過10來個大型試驗?!倍∮谰f,大型試驗花費不菲,因此他們需要盡可能地“用足道具”。比如他們做“雙向疊合板樓板受力研究”這個試驗的時候,先用了3天時間,由十幾個學生蓋了一間簡易房。試驗當天,從早晨九點多開始,大家就緊緊盯著墻體,計算裂縫出現的時間,生怕錯過最準確的時間,團隊成員都餓著肚子做試驗。但是預期中的裂縫一直沒有出現。直到夜幕降臨,裂縫終于出現,通過觀察裂縫分布和走向,驗證了理論分析的結果。這一試驗成果后來也廣泛應用于建筑領域。

“作為結構工程師,安全這根弦我們時刻緊繃著。我們在圖紙上簽了字,只要活著就要終身負責,責任重大?!倍∮谰龍远ǖ卣f。

科技日報:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-03/25/content_442176.htm?div=-1

(編輯 劉曉艷 倪侃)


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