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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:

周福霖,中国工程院院士,广州大学工程结构抗震研究中心主任、广东省地震工程与应用技术重点实验室主任。国内外著名的隔震减震控制专家,是我国结构减震和振动控制领域的先驱之一,长期从事建筑结构抗震的研究与教学工作,对我国工程结构隔震减震控制技术体系的建立、应用与发展作出了开拓性的贡献。曾获国家科技进步奖二等奖,建设部科技进步奖一、二等奖,广东省科技进步奖一等奖。周福霖被誉为中国抗震的权威、现代“张衡”,带领团队在隔震减震控制领域展开研究并推动科技成果转化,相关技术成果在广州电视塔、港珠澳大桥、故宫博物院、西安碑林等重大工程中取得了广泛应用,先后荣获14个“中华之最”,为我国减震控制做出了许多开拓性的贡献。

 

 

 

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”的标识牌依旧醒目地挂在墙上。每天,周福霖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,周福霖为中国的抗震隔震事业奋斗了几十年。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,但周福霖的内心却依然平静如水,默默地继续着自己的研究工作,即使已年近八旬,他的身上也总有着一种锐意进取的精神气。

 

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。在湖南大学土木工程学院学习的时候,周福霖常常穿梭于图书馆间搜集研究的资料。一次偶然的机会,他从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,而自己一直想找到的答案却是别人在很久以前就已得出来的结论。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。”

到了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。

但是,面对国外优越的生活条件,周福霖并没有过多的留恋。在他看来,一个人物质上的富足永远比不上精神上的富足,继续留在国外固然可以过上无忧的生活,但他知道,祖国和家人都在等着他,“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。在物资缺乏的情况下,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。但就是在那样艰苦的条件下,周福霖仍冒着风险在唐山坚持考察。

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。正是受到这座房子的启发,他得到了一个新的灵感,经过反复的思考与实验,提出了一种利用叠层橡胶支座来隔震的新技术。通过实验,周福霖发现,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,看到眼前房屋倒塌,四周一片狼藉,伤亡人员不断增加,他内心触动很深,仿佛唐山的那一幕在汶川重现了。“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,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在感到欣慰之余更多了一份揪心,内心对技术要得到广泛推广与应用的渴望也越来越强烈了。

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,要用技术来为老百姓幸福安全的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

周福霖为了有效减轻地震带来的巨大破坏,奋斗了几十年。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,不能再固守陈旧的技术。”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。为了减轻村民们建造隔震房屋的成本,周福霖团队还将这项隔震技术编成一本隔震技术操作的手册,村民们只要看着手册就能自己建好带有隔震功能的房屋,从而节省了请施建单位和施工单位的成本。

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,群众们的观念在改变,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,从昆明新机场到山东的高层住宅,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。

千里之行,始于足下。关于如何在地震之前做好预防工作,如何在工程上采用一些创新技术,周福霖曾思考良久。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。怀着对抗震隔震研究的热爱和信念,周福霖已经在这个领域上奋斗了几十年。一辈子献身于抗震减震技术的研究,虽已满头银丝的他却仍旧精神矍铄。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’!”

 

寄语广大学子,建言高水平大学建设

记者:时代在进步,社会在发展,您认为当下优秀的大学生应该具备什么样的品质?而作为大学生的我们又应该如何去提高我们的学习能力,培养自己的创新精神呢?

周福霖:社会上的风潮变化很快,你们无论如何都要坚守自我的价值观,时刻铭记我们这一生为什么而活着。先把内功练好,脚踏实地把大学生的本职任务做好,这个内功包括做人、做事、做学问。做人应该摆在第一位,做人要诚信善良、厚道宽容;做事要实事求是、认真负责;做学问要刻苦钻研,水滴石穿。人的一生很长,任何对人类作出比较有价值的贡献和发明创造,都是要付出长期的、痛苦的代价。年轻人不管干哪一行,只要肯钻进去,就会产生兴趣;不钻进去,只会永远在外面,没有什么东西可想。

 

记者:您在国外攻读研究生的时候有对未来迷茫过吗,在您看来,我们要怎么做才能不虚度三年的研究生学习时光呢?

周福霖:研究生阶段的人生观、价值观会比以往更加成熟更加坚定,自我控制能力和自我学习能力也会更强。三年的学习生活往往会因为选择的不同而出现两极分化的结果。这三年该怎么度过,这三年能给你的人生起到什么作用是取决于同学们的意志和自我控制能力。如果同学们的目标非常明确、意志非常坚定、自我控制能力也很强,那么你就可以通过这三年完成人生华丽的转折。做学问的过程中更重要的是要学会“怎么做学问”,学生们要从年轻时就树立了远大的志向和明确的奋斗方向,立志成为为国家、为民族、为人类做出突出贡献,受到社会尊敬,体现人生价值的人,从年轻时就开始为着自己的目标而奋斗一生。

 

记者:您对学校正在全力推进的高水平大学建设有什么建议或意见吗?

周福霖:现在学校的高水平大学建设做得很好,学校一方面坚持高素质人才的引进与培养相结合,一方面提升现有的师资队伍水平。我认为,人才建设始终是第一位的;再者,就是要取长补短,发挥优势,把我们学校的一些学科建设成为重点学科。同时,我们也应该想方设法让老师更全面地投入到教学里面去,使得即使是中等的学生进来,经过广州大学这四年的培养以后,也能够成为一流的学生。广州大学应该成为一个炼钢炉,即使一开始不是最优的钢材,但是经过学校锻造出来的就是“优质钢”,以目前这个趋势,成功建成高水平大学便指日可待。

 

四十年光阴荏苒,从青葱岁月走到耄耋之年,只够做个试验、看隔震橡胶“变老”。周福霖夜以继日地测试各种复杂精微的模型,研究的成果伴随着汗水与日月的浇灌,犹如茁壮的树苗,与日成长繁茂。如今华夏沃土,昂首远望,高楼建筑鳞次栉比,而他的抗震隔震技术也广泛应用于千家万户,始终为广大人民的幸福保驾护航……

 

(学生记者 蔡锦姿 彭程 胡嘉仪 莫海珊)

 

注:本文刊登于2018621日第377-378期《广州大学报》。如需转载,请注明出处。

 


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