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【师者】周福霖院士:要让中国成为地震时最安全的国家
来源: 发布日期:2018/07/09 点击量:

通往周福霖办公室的路上,楼道间“宁可备而无震,不可震而无备”的标识牌醒目地挂在墙上。办公室外,陈列着各种建筑模型的厂房不时发出轰隆隆的作业声。周福霖每天都会从这条楼道走过,在这栋已略显年代感的抗震中心大楼,他为中国的抗震隔震事业奋斗了几十年。

 

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■术业专攻愿终成,海外求学报祖国

从开始抗震隔震研究到现在,被誉为现代“张衡”的周福霖已经在这条路上走了四十多年。回首往昔岁月,他坦言自己也曾是个对未来有过迷茫的青年。学生时代的周福霖还不知道理想是什么,只是凭着从小对工科的兴趣最终考上了湖南大学土木工程学院。“考上土木工程学院之后,通过对专业的学习和自己的不断钻研,我感觉到这个行业可以对国家做出很多贡献”,从那以后,周福霖便立志要刻苦学习,学成后一定要为国家和社会做出自己的贡献。

这门专业需要大量的计算和艰苦的实地考察,但周福霖并没有在这其中消磨了自己对工民建专业的热爱,反而在日复一日的专业研究中增添了对学习的兴趣。一次偶然的机会,他在图书馆卷帙堆叠的书架上发现了一本英文杂志,阅读之后,周福霖惊讶地发现,自己当时正在研究的问题,其实早在多年前就有学者研究过。从那时起,周福霖更加深刻地意识到,专业学习一定要多看书勤思考,于是他抓紧一切能利用的时间阅读与专业相关的书。“想要在一行上有贡献,你不钻进去,就永远在外面。我想用自己这种专攻的志气实现年轻时的一种信念,我这一辈子不能白活,总要为社会做些什么。”

20世纪80年代,周福霖正在加拿大不列颠哥伦比亚大学攻读研究生。研究生学习结束后,摆在他面前的是一个大难题——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。与此同时,周福霖的导师和身边的朋友也都纷纷劝他留在国外。

面对国外优越的生活条件,周福霖并没有过多的留恋。“困难的日子我也经历过,十几亿人都挺过去了,我也能过去。我担心的是整个国家和民族的前途,无论如何,我的根都在中国”。就这样,在国家最需要人才的时候,周福霖毅然选择回国,将自己所学的知识毫无保留地洒在了他所热爱的这片土地上。

 

■心系灾民求突破,抗震路上不止步

1976年,唐山发生了7.8级的地震,周福霖第一时间赶到灾区进行抗震考察。那时,他和其他工作人员一起住帐篷,每天只吃两三个馒头、一个大蒜和几块咸菜,即使是最需要的水,每天也只能喝到一小碗。因为房屋坍塌严重,余震又时常发生,每一次外出考察都是一次危险的挑战。

重重困难并没有阻挡他的步伐。在唐山考察期间,周福霖发现了一座经受住地震考验的房屋。受到该房子的启发,他得到了灵感,提出一种利用叠层橡胶支座来隔震的新技术。通过实验,他发现,当模拟地震发生时,建筑物在橡胶支座上处于弹性状态,其底下的柔性橡胶支座越柔,隔震效果就越好,这样的支座既能隔震又不影响建筑的承载力,能够在很大程度上减少地震给建筑物造成的破坏。新型的隔震技术创造性地突破了以往隔震研究的壁垒,相比以往的隔震技术能大大减少人员伤亡,真正地做到了以柔克刚,取得了技术上的跨越式突破。

2008年汶川地震时,69岁的周福霖仍赶到灾区进行考察,呈现在他眼前是房屋倒塌,四周一片狼藉,不断增加的伤亡人员。“其实我们国家有两个‘最’,我们既是地震时大陆受灾面积最大的国家,也是处在地震区面积最大的国家,这两个‘最’一直压在我们科技工作者的头上,让我们深感自己身上的责任。”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。在唐山地震后,他将隔震技术应用到了芦山县人民医院的一栋大楼中。汶川地震来临时,这座采用了隔震技术的大楼经受住了考验没有倒塌,在救治伤员时发挥了很大的作用。

经历了唐山和汶川地震后,周福霖带领着团队开展了一系列的工作,在取得一定进展的同时,他也深感任务的艰巨,“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”。带着群众们殷切的希望,周福霖和他的团队时刻谨记着自己的使命,要用技术为生命线工程不断添砖加瓦。

 

■建造工程防震减灾,优化技术造福人民

从1976年的唐山大地震到现在的港珠澳大桥和广州塔,在设计建造每一个工程时,周福霖都会因地制宜,反复勘测与实验,力求做出最适合、最满意的工程。在承担广州塔隔震设计工作时,周福霖遇到了新的问题。“广州天气变化多端,时常刮起台风,如何保护广州塔不受台风影响是个亟待解决的问题。而广州塔的‘腰’很细,所以它的支撑钢管也无法再加粗,这就促使我们要寻找新的解决方法。”通过不断摸索和实地考察,周福霖决定不再使用传统的地下防震技术,而是在塔顶使用‘质量摆’,通过设置两个巨型水箱来提高建筑的抗风能力,从而使减震效果达到50-60%,即使强风来袭,广州塔也依旧能够不受狂风的影响,耸立在珠江边。

然而,抗震隔震技术的应用与推广并非易事,不仅要有政府的大力支持,还需要高质量技术和产品的支撑。由于材料价格并不低,再加上技术复杂,普通百姓要想在自己房屋应用这项隔震技术是不可能的。周福霖与团队研究了一种更适合农村建房用的简易隔震技术,在考虑了建造的技术难度后,他们采用了一种常见又不昂贵的材料,每平方米只需要花上50元就能让村民住上安全的房屋。

随着抗震意识的不断普及,大家慢慢发现了这项技术的可靠性,周福霖团队的技术在工程建设中的应用也得到了更多人的支持,为社会经济带来了巨大效益。从学校到医院,从跨海大桥到海底隧道,从四川的酿酒厂到北京的故宫博物馆,全国各地都留下了他们的足迹,越来越多的隔震建筑出现在神州大地上,越来越多人住上了更安全的房子。

 

■推广隔震设计规范,引领团队探索创新

周福霖带领的团队在全国范围内专门研究隔震减震技术,而团队建设依托的减震控制和结构安全基地是国家重点CS培育基地,也是我国唯一一所专门研究隔震减震技术的基地。如今,这个团队已经发展到四十多人,从抗震研究领域的专家到青年学者,他们齐心协力,刻苦钻研,只为一个目标,那就是“要为国家,为社会的发展做出自己的贡献”。

为了使中国成为世界上地震时最安全的国家,周福霖除了不断完善抗震技术外,还积极推动隔震设计规范的建立。“减轻地震损害有三条途径:第一,地震预报,此路暂时还没通;第二,抢救,这主要是地震之后的工作;第三是工程防震减灾,这是最现实、最可行的办法。我们这个实验室就是专门研究怎么做好预防工作”,而目前这些预防工作最需要的就是专业的研究指引。随着政府相关政策的出台,老百姓的抗震防震意识也在逐渐增强。为了更好地推广抗震隔震技术,广州大学工程抗震研究中心正在编写《建筑隔震设计规范》,有了这本“规范”,建筑的安全性将提高2-4倍,未来技术的应用也就更“有规可依”了。

“我们任务就是要让我们国家在这个领域发展得越来越成熟,不管外面刮什么风,我们一辈子能把这件事做好,这一辈子就是有意义、有价值的”,纵使平时工作繁忙,周福霖始终以他的赤子之心教导着团队里的每一个青年研究者,鼓励他们在技术上不断创新,坚持不懈地奋斗在研究前线。面对抗震技术的未来,周福霖则意味深长地说:“我这一辈子几十年,和大家一起在研究这个技术,现在只是跨出了第一步,后面的路还很长,因为一个技术从开始诞生到成熟,再到推广,都要几十年甚至几百年。未来我们要做的就是,让中国在这个领域从‘并跑’一步步走向‘领跑’!”

 

(学生记者 蔡锦姿 彭程 胡嘉仪 莫海珊)


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