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港珠澳大桥等“超级工程”幕后的抗震专家是这个潮汕人

2021年04月06日 09:07 来源:天下潮商综合编辑作者:


一桥连三地,天堑变通途。2018年10月24日,历时9年艰苦建设、全长55公里的港珠澳大桥正式通车。这条跨越伶仃洋,东接香港,西接珠海和澳门的“巨龙”创造了世界奇迹。而这项“超级工程”的背后,有无数幕后英雄,这其中就有毕生致力于“抗震”研究的潮籍中国工程院院士周福霖。

 

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 ▲周福霖

 

由周福霖院士领衔的广州大学工程抗震研究中心港珠澳大桥技术团队,担纲了港珠澳大桥全部桥梁部分的抗震、隔震与减震设计。采用了减隔震措施后,大桥的抗震性能从抗震烈度7度跃升至9度。这是首次在世界最长的跨海大桥的建设中应用减隔震技术,为我国大型跨海桥梁采用减隔震技术提供范例。

 

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 ▲周福霖(右)在港珠澳大桥施工现场

 

“超级工程”幕后的抗震专家——周福霖

  

周福霖,汕头潮阳人,我国著名工程结构与抗震隔震减震控制领域专家,中国工程院院士,他对我国结构隔震减震控制技术体系的建立、应用与发展做出了突出贡献。

 

周福霖院士被誉为中国抗震的权威、现代“张衡”,除了参与港珠澳大桥这个有着国家战略意义的重大工程,广州塔“小蛮腰”、故宫博物院、昆明和北京新机场等举世瞩目的“中国造”,背后都有他的身影。如何减轻地震带来的破坏,周福霖院士为此奋斗了半个世纪。

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结缘地震 唐山大地震改变他的人生

 

周福霖与地震结缘,实属“偶然”。

 

1939年周福霖出生于广东汕头一个华侨知识分子家庭。上世纪50年代,在汕头聿怀中学期间,他就对数理化产生了浓厚兴趣。在学校订了一本苏联的科学杂志《知识就是力量》。“这六个字一直烙刻心里。”周福霖打小喜爱动手,组装收音机,制作鸟笼,嫁接花木。他还曾发明一种海军棋备受同学欢迎。

 

1958年高中毕业后,周福霖考入中南土木建筑学院土木系(现湖南大学)。这是当时全国最好的土木工程专业之一。

 

大学期间,周福霖最注重专业基础理论学习。他总泡在图书馆,抓紧一切时间阅读专业相关的书。毕业后,周福霖被分配到机械工业部第四设计研究院,承担工业与民用建筑结构设计与研究工作,负责多个重点工程项目的设计,数项全国建筑结构标准设计图的设计和编制等工作。

 

1976年7月28日,唐山发生7.8级大地震。这场毁灭性的地震,让整个城市几乎被夷为平地。周福霖作为机械工业部设计院的代表,接到命令赶赴灾区考察。在灾区的三个月时间里,他目睹空前惨烈的地震灾害,在废墟间穿行,为所有倒塌房屋做记录。

 

周福霖回忆,有一次他爬到一栋残缺的楼房上面,突然发生余震。危急中周福霖紧抱着根柱子,才得以避险。废墟、失去亲人的幸存者、面对天灾的无力感,这一切都让周福霖深感震撼。让他铭记一生的是,当一位无助的幸存老人看到前来考察的专家,流着眼泪质问道,“为什么地震来了,房子都倒了?”这让周福霖觉得无地自容,他暗下决心,一定要解决地震中房屋倒塌的问题,让每一栋房屋都是“不倒屋”。

 

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在考察中,周福霖注意到在震后的一片废墟中有两幢4层高的砖结构房屋没有倒塌,而是沿着房屋底部的油毡防潮层滑动了40多厘米,挽救了数百人的生命。这启发了周福霖,“如果能建造这样在地面上可以滑动的房子,就能确保在地震时免受灾难性的破坏了。” 从唐山回来后,使命感让他决心改变自己的研究方向,全力研究房屋隔震减震技术。

 

学成归来 再苦也要回国建安全房屋

 

1977年,在全国抗震工作会议上,周福霖根据唐山大地震的考察体会和自己的研究,结合国外的研究趋势,提出了“结构消能减震”的理论和技术,这在我国是比较早的。

 

当时,这个抗震新理念受到了技术和传统思想观念的挑战。因为使用隔震技术的房屋每平方米成本会上升200元左右,设计施工难度也会增高。周福霖并没有气馁,他查阅了很多资料,做公式演算,拾起英文的学习,了解国外的相关研究。

 

1979年,周福霖决定参加机械部人员出国留学选拔考试,以优异成绩考取了国家公派出国留学。经过一年的培训学习,1981年,他选择到加拿大不列颠哥伦比亚大学学习, 利用该校的模拟地震振动台等先进的实验设备,进行工程结构抗震和隔震减震研究。

 

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研究生学习结束后,周福霖面临新的抉择——回国还是留在加拿大。那时国内的一些设备仪器尚不完善,实验所需的振动台等仪器还比较缺乏,而国外的生活条件比国内的要好许多,国内最缺乏的东西往往是国外最便宜的。

 

但是,面对国外优越的生活条件,周福霖并没有过多的留恋,他要回国将自己曾经的想法付诸实践。"我当时老是想起我在唐山地震的经历,想起自己许下的诺言。我问自己,我要对谁做贡献?我必须要对中国人做贡献!"就这样,在国家最需要人才的时候,周福霖带着整整13箱书本和资料,毅然回到祖国,将自己所学毫无保留地洒在了他所热爱的这片土地上。

 

1984年,周福霖回到阔别多年的祖国,在中国机械工业部第四设计研究院担任设计院副总工程师,主管全院土建设计与研究工作。两年后,选择到广州参加广州城市建设学院的筹建工作,担任土木系主任、学院副院长,他一面承担教学任务,一面坚持做学术研究,探索创立适合中国国情的工程结构抗震新技术。

 

1985年在第八届世界地震工程会议上,他提出了“房屋隔震消能新技术”的理论,创立了“房屋减震控制新体系”。他首创的“多层房屋隔震”新技术,开创了我国的工程结构抗震新途径,也开辟了从传统抗震技术拓展为新型的隔震减震技术的新领域。

 

“一炮而红” 建造首栋抗震楼成“中华之最”

 

在汕头市金平区陵海路38号,有这样一栋住宅楼,它四周悬空于地面之上,仅靠23个隔震橡胶支座支撑着它庞大的身躯。这座与众不同的大楼,是一项国际国内知名的隔震试验工程。

 

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这栋楼建成于上世纪九十年代,正和周福霖有着密切关系。

 

1993年,周福霖根据多年的科学研究并跟踪国际先进的防震技术,率先将隔震技术大胆应用于民用建筑,在汕头市建成中国首栋采用夹层橡胶垫的8层隔震住宅。

 

这栋住宅对比传统房屋,将地震反应降低至1/4~1/8,大幅提高房屋安全性。住宅建成的第二年,台湾海峡就发生地震,汕头受到影响,但这栋隔震住宅的人在地震发生时几乎没有感觉,而其他未采用隔震技术的住宅,则晃动得很强烈。”周福霖的隔震理念首次在中国的大地上经受住了实践的检验。由于显著的减震效果,这栋建筑后来一度成为汕头卖得最贵的房子。

 

由此,周福霖的的隔震减震建筑“一炮而红”。该隔震建筑被誉为“中华之最”,被联合国工发组织专家评价“是世界隔震技术发展的第三个里程碑”。同年,联合国工发组织在汕头召开国际学术会议向世界各国推广隔震技术。

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推广技术 中国采用隔震技术建筑数量世界第一

 

为进一步研究和推广隔震技术,1994年,周福霖倡导在华南建设学院(西院)建立以隔震消能与减震控制为主要研究方向的工程抗震研究中心,2000年合并组建广州大学后,该中心改名为广州大学工程抗震研究中心。10多年来他亲自担任中心主任,为抗震中心的发展倾注了大量心血,带领抗震中心从无到有,从小到大,逐步发展成为国家重点实验室培育基地。

 

2008年汶川发生地震,69岁的周福霖心系灾民,仍亲赴灾区进行考察和援建,看到眼前房屋倒塌,仿佛唐山的那一幕在汶川重现了。“地震中90%的死亡是因为房屋倒塌造成的,我们保护的不只是一个人,而是千千万万的人。”周福霖一直希望能够达到一个目标,那就是让中国成为在地震时最安全的国家,为千万人构建安全屋。在援建过程中,周福霖将隔震技术应用到了芦山县人民医院的门诊大楼中。当芦山地震来临时,这座采用了隔震技术的大楼经受住了考验没有倒塌,后来被称为“楼坚强”,而另外两栋因为条件有限没能采用隔震技术的大楼则受损严重。这一强烈的对比让周福霖甚是欣慰,他感觉自己当初的愿望正逐渐在实现,同时也渴望将这个技术得到进一步推广和应用。

 

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 ▲汶川地震后,周福霖(左)参加灾后重建。

 

"隔震工作不是我们这一代人就能够完成的,但我一定会尽自己最大的努力去做。"周福霖深感任务的艰巨,带领着团队开展了系列的工作。

 

在周福霖的推广下,功夫不负有心人。从1993年的第一栋隔震建筑至今,二十余年来,中国采用隔震技术的建筑绝对数量已超过10000栋,位居世界第一。这一数字来之不易。周福霖带领团队也拿下了数十个标志性建筑与地标的隔震设计。

 

如今,已到了耄耋之年的周福霖,每天早上坚持打太极拳,晚上看新闻联播,晚饭后和青梅竹马的夫人在小区散步,几十年从不间断。

 

周福霖的团队里今天有不少年轻人,在他的影响下,也慢慢变成了发展隔震减震技术的主力军。诚如他所言,“一个人一辈子只要做好一件事就足够了。”而他,把一生都奉献给了抗震事业,只为实现当初立下的宏愿,给千万人筑起“不倒屋”,要让中国成为地震时最安全的国家。

 

来源:南方都市报、汕头埠旧事、济震微讯、广州日报

 


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