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同濟(jì)大學(xué)呂西林院士被授予2024年度“上海市科技功臣獎(jiǎng)” |
http://www.scgc168.com 2025年8月30日 來源:同濟(jì)大學(xué) |
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一年前,14級(jí)臺(tái)風(fēng)“貝碧嘉”過境,風(fēng)急雨驟,在632米高上海中心大廈的第125層,隨著一個(gè)千噸級(jí)電渦流阻尼器有節(jié)奏地?cái)[動(dòng),這座中國第一高樓的晃動(dòng)明顯減弱,經(jīng)受住了強(qiáng)風(fēng)考驗(yàn)。這個(gè)“鎮(zhèn)樓神器”控制參數(shù)的優(yōu)化確定,就凝結(jié)著他的重要貢獻(xiàn)。
他深耕建筑結(jié)構(gòu)抗震研究和教學(xué)40余年,研發(fā)出一項(xiàng)項(xiàng)結(jié)構(gòu)抗震創(chuàng)新技術(shù),為一棟棟風(fēng)雨地震中的高樓大廈裝上“定樓神針”。
他就是著名建筑結(jié)構(gòu)抗震專家、中國工程院院士、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院教授呂西林。
在8月26日舉行的上海市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,他被授予2024年度“上海市科技功臣獎(jiǎng)”。
立志投身建筑結(jié)構(gòu)抗震研究
“這棟房屋沒問題,可以放心入住。那棟房屋有安全隱患,必須立即拆除。”2008年5月,作為住建部首批赴汶川地震災(zāi)區(qū)房屋應(yīng)急評(píng)估同濟(jì)大學(xué)專家組組長,呂西林教授在災(zāi)后第一時(shí)間主動(dòng)請(qǐng)纓,趕赴四川災(zāi)區(qū),投身房屋應(yīng)急評(píng)估工作。他面無懼色,帶領(lǐng)多位同濟(jì)教師,在一棟棟墻體布滿裂縫的房屋中穿梭奔走,對(duì)一處處受損的房屋結(jié)構(gòu)“望聞問切”,下達(dá)“診斷書”。
這一毅然奔赴地震災(zāi)區(qū)的壯舉,與距此30多年前的初心萌芽遙相呼應(yīng)。
1976年,唐山大地震發(fā)生時(shí),他是西安冶金建筑學(xué)院(今西安建筑科技大學(xué))的一名大二學(xué)生,專業(yè)是“工業(yè)與民用建筑”。當(dāng)時(shí),西安也有明顯震感。“地震一下子造成了那么多房屋倒塌,奪去了那么多活生生的生命,對(duì)我觸動(dòng)特別大。”呂西林回憶說,“從那時(shí)起,我就下定決心要讀研,要做建筑的抗震研究。”
大學(xué)畢業(yè)后,他如愿進(jìn)入國內(nèi)土木工程學(xué)科實(shí)力居前的同濟(jì)大學(xué),攻讀結(jié)構(gòu)工程碩士學(xué)位,論文聚焦建筑的抗震鑒定與加固研究。1982年3月,他開始繼續(xù)在同濟(jì)大學(xué)攻讀結(jié)構(gòu)工程博士學(xué)位,師從同濟(jì)大學(xué)知名專家朱伯龍教授,論文是針對(duì)我國量大面廣的砌體結(jié)構(gòu)的抗震研究。他也成為我國恢復(fù)研究生招生制度后首批博士研究生。
1984年12月,呂西林順利通過博士論文答辯,成為同濟(jì)大學(xué)培養(yǎng)的第一位結(jié)構(gòu)工程博士。
“建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域還有好多問題沒有解決,還有好多未知等著我們?nèi)ソ颐亍!鼻嗄陞挝髁謶阎鴮?duì)科研的滿腔熱忱,踏上了建筑結(jié)構(gòu)抗震研究的漫漫征途。
打好結(jié)構(gòu)抗震新技術(shù)“組合拳”
在四川都江堰一棟大樓的各樓層間,一個(gè)長約一米的構(gòu)件能在強(qiáng)震襲來之際大顯身手。它將地震釋放的能量吸收、消耗掉,使其不再強(qiáng)烈沖擊房屋;其抗震設(shè)防烈度由原7度提升至8度,這是安裝在人字型鋼支撐件上的新型結(jié)構(gòu)抗震裝置——“阻尼器”。出自呂西林教授團(tuán)隊(duì)的這一組合消能減震技術(shù)已大規(guī)模應(yīng)用于汶川地震災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建工程、國家校舍抗震安全工程,以及上海港匯廣場(chǎng)等重要工程。
“傳統(tǒng)加固,一般是將建筑的梁和柱加粗,不僅工期長、成本高,而且房屋使用面積還會(huì)縮水。”呂西林教授說,采用這種新型支撐+阻尼器技術(shù),既大大提高了建筑的抗震能力,還能節(jié)約大量工程工期和造價(jià)。
團(tuán)隊(duì)善打結(jié)構(gòu)抗震的“組合拳”:“橡膠支座+滑動(dòng)支座+黏滯阻尼器”、“耗能支撐+黏滯阻尼器+橡膠支座”。“組合消能減震”裝置適用于建筑基礎(chǔ)與地基之間、主體結(jié)構(gòu)層間、相鄰建筑間隙中,地震發(fā)生時(shí)“以柔克剛”:支座變形、阻尼器耗能而建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)銳減。這種靈活、創(chuàng)新性的組合隔震、組合消能減震技術(shù),成功應(yīng)用于上海國際賽車場(chǎng)新聞中心、上海世博園主題館等一系列重大工程中。
隨著城市越長越高,高層建筑的安全問題相伴而生。自上世紀(jì)90年代起,呂西林就把目光投向復(fù)雜高層建筑。它們體型復(fù)雜、內(nèi)部空間多變、結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化,給結(jié)構(gòu)抗震帶來的挑戰(zhàn)巨大。30多年來,呂西林教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)深入研究,在復(fù)雜高層建筑抗震分析與設(shè)計(jì)相關(guān)理論、技術(shù)和方法上接連獲得新突破。成果應(yīng)用于上海中心大廈、上海環(huán)球金融中心、重慶來福士廣場(chǎng)等全國20多個(gè)城市50多棟復(fù)雜高層建筑的抗震設(shè)計(jì)中。
如何加強(qiáng)對(duì)優(yōu)秀歷史建筑的保護(hù)、助力城市更新?團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新探索的有關(guān)提升既有建筑性能與安全的“頂升-移位-加固”技術(shù)及實(shí)時(shí)感知結(jié)構(gòu)狀態(tài)關(guān)鍵技術(shù)成果,還成功應(yīng)用于上海音樂廳、上海玉佛寺大雄寶殿等歷史建筑的移位改造中。
不受限于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)、現(xiàn)行規(guī)范的束縛,技術(shù)創(chuàng)新不止步。
從過去追求“強(qiáng)震安全”,到邁向未來“震后可恢復(fù)”,他很早就開始關(guān)注并在國內(nèi)引入“可恢復(fù)功能防震結(jié)構(gòu)”概念,為提升建筑災(zāi)后快速修復(fù)能力、增強(qiáng)建筑的“韌性”提供新思路,相關(guān)成果受到國際同行關(guān)注。
近日,由呂西林院士牽頭的中國工程院2025年科技戰(zhàn)略咨詢項(xiàng)目“高烈度地震區(qū)村鎮(zhèn)建筑抗震防災(zāi)戰(zhàn)略研究”在同濟(jì)大學(xué)啟動(dòng),將系統(tǒng)提出我國村鎮(zhèn)建筑未來抗震防災(zāi)科技研究、政策法規(guī)和工程建設(shè)對(duì)策的建議。
在科研攻關(guān)中,呂西林始終不忘對(duì)學(xué)生的教誨和指引。“抗震防災(zāi)是公益性的事業(yè),我們要有奉獻(xiàn)精神。”“工程抗震技術(shù)地域性強(qiáng),我們一定要結(jié)合我國的實(shí)際情況開發(fā)新的技術(shù)。”近年來,他培養(yǎng)指導(dǎo)的不少碩士博士畢業(yè)生奔赴新疆、西北、西南、東北等地區(qū)工作。
推動(dòng)我國建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)躋身世界前列
對(duì)同濟(jì)學(xué)術(shù)的國際化特色,呂西林在同濟(jì)求學(xué)期間就有深切體會(huì)。
畢業(yè)留校后,呂西林主動(dòng)走出去,與國際同行們密切交往交流。日本東京工業(yè)大學(xué)、美國加州大學(xué)伯克利分校、意大利歐洲地震工程研究中心等國際著名地震工程研究中心,都與他結(jié)為友好合作伙伴。他還積極鼓勵(lì)、資助在讀碩士生、博士生大膽登上國際論壇作學(xué)術(shù)報(bào)告。
汶川地震后,呂西林創(chuàng)辦了地震工程領(lǐng)域的“光華國際學(xué)術(shù)論壇”。近20年來,該論壇已舉辦過10屆,每屆均有一批來自國內(nèi)外同行匯聚同濟(jì),共話世界地震工程研究前沿?zé)狳c(diǎn)。第11屆論壇將于今年年底在同濟(jì)再啟幕。
2015年7月,同濟(jì)大學(xué)攜手全球多個(gè)頂尖地震工程研究中心,成立“地震工程國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,聯(lián)合開展國際前沿重大抗震科學(xué)問題研究,呂西林擔(dān)任聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。10年來,聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)關(guān)注地震后可恢復(fù)功能城市的重大建筑工程、長大橋梁、復(fù)雜生命線工程、復(fù)雜隧道結(jié)構(gòu)、大型能源設(shè)施防震減災(zāi),取得了一批標(biāo)志性創(chuàng)新合作成果。
2011年10月,呂西林出任國際學(xué)術(shù)期刊The Structural Design of Tall and Special Buildings(《高層與特殊建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》)新一屆主編。這是該雜志創(chuàng)刊20多年來,首次由中國學(xué)者擔(dān)任主編。2017年,憑借開創(chuàng)性研究工作以及為地震工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)和重大工程技術(shù)支撐作出的杰出貢獻(xiàn),他獲頒美國土木工程師學(xué)會(huì)“紐馬克獎(jiǎng)”,是獲此殊榮的首位中國學(xué)者。
“人工智能賦能,將支撐我們更好開展建筑群體的抗震分析和設(shè)計(jì)。智能抗震防災(zāi),大有可為。”呂西林院士說,“我會(huì)帶著團(tuán)隊(duì)一道,繼續(xù)朝著我們認(rèn)準(zhǔn)的方向走下去,讓老百姓感到安全、安心。”放眼未來,他依然信心滿懷。
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