点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊:为大型建筑撑起钢铁架构
首页> 科技频道> 科技人物 > 正文

中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊:为大型建筑撑起钢铁架构

来源:人民日报2024-04-11 06:45

  沈世钊在查阅资料。

  受访者供图

  人物小传

  沈世钊,1933年生,浙江嘉兴人,中国工程院院士,哈尔滨工业大学教授、博士生导师。他开拓了大跨空间结构新兴学科,在“悬索结构解析理论”等前沿领域取得重要成果,创造性设计了多项具有典型意义的新型空间结构,曾主持研发“中国天眼”500米口径球面射电望远镜主动反射面结构系统。1999年当选中国工程院院士,2012年成为国际空间结构协会“荣誉会员”,2017年获中国钢结构协会最高成就奖。

  来到哈尔滨工业大学土木工程学院四楼,一幅题字映入眼帘:“学习科技,也关注人文;重视科学精神,更崇尚人文精神,坚持做学问与做人的统一”。这是哈工大土木学院的人才培养理念,写下这幅题字的,正是中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊。

  中国工程院院士、现代空间结构开拓者、北京奥运会体育场馆评审委员会空间结构专家……从1953年到哈工大攻读研究生,到留校任教,再到开拓大跨空间结构新兴学科,沈世钊用70载的奋斗,为我国的大跨空间结构研究作出了贡献。

  瞄准新兴领域,开拓现代空间结构新学科

  回顾过去,沈世钊总说,他们这个年龄段的人,见证了新中国成立,所以从求学开始,大家就一心一意想要为新中国建设贡献力量。

  1953年,正值我国第一个五年计划实施,从同济大学毕业的沈世钊,怀着一腔热情来到了哈尔滨工业大学攻读研究生。在导师带领下,沈世钊主要从事木结构研究。在学习过程中,沈世钊一边吸取国外先进的系统理论知识,一边对中国古典木结构建筑艺术进行深入研究。

  研究生毕业后,导师想要留沈世钊做自己的助手。“我说行,没问题!”回忆起这段经历,沈世钊说,“我要把满足国家需要当作自己的奋斗目标。”一句简单的话,就是他一辈子扎根哈工大、扎根祖国东北的承诺。就像《哈工大之歌》唱的那样,“忠诚和报效是我们的选择”。

  留校后,除了教学工作,沈世钊从事的第一个科研项目是关于“木屋盖纵向刚度”的研究。这期间,他创新性地提出了合理评价木屋盖空间刚度的系统理论和方法。这一创新理论,为木屋盖及其支撑系统的设计提供了科学依据。

  在研究中,沈世钊敏锐地意识到,木结构学科发展有可能遭遇瓶颈,新兴的钢结构领域才是未来发展趋势。于是,他将研究方向逐渐调整到以钢材料为基础的大跨空间结构领域。

  所谓“大跨空间结构”,一般是指横向跨越60米以上三维受力的各类结构,多运用于机场、运动场馆等大型公共建筑,是一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。上世纪80年代起,沈世钊带领学生潜心钻研大跨空间结构理论基础。“这个过程就像建大楼,一砖一瓦,从无到有,从稳定性、抗风、抗震等方面一一着手,逐步构建起完整的理论体系。”沈世钊的学生、哈工大副校长范峰回忆,研究过程非常艰难,得坐得住冷板凳。

  主持多个大型项目攻关,用技术为实际工程服务

  1982年,沈世钊参与了吉林省滑冰馆的设计。当时,他们既没有相关技术材料,又没有计算机等专业辅助设备。沈世钊带着团队,没日没夜地扎在实验室里,人工完成了海量计算。相关计算材料堆起来有一尺多高。“那是一段令人难忘的回忆。搞技术,不是提出理论、发表文章就完了。技术得为实际工程服务,在工程中用得上。”沈世钊说。

  经过20多年的发展和完善,沈世钊研究的以钢材料为基础的大跨空间结构技术,越来越多地应用于大型公共建筑。

  2003年起,沈世钊作为北京奥运会体育场馆评审委员会空间结构专家,参与了“鸟巢”的设计与建设。“要啃就啃最硬的骨头,要做就做国家最需要的事情。”沈世钊说。

  “鸟巢”在设计之初,曾经是有“盖”的,当它合上时,体育场可以作为室内赛场。但这种大跨度结构需要用到大量的钢,结构自重比例很大。“理论上没有问题,但有建设风险且需要耗费大量钢材料。”沈世钊说。

  为此,沈世钊提出了一种可能的解决方案,即在保持“鸟巢”外部造型不变的前提下,去掉上方的可开合屋顶,再适当扩大中央的开孔,大大减少了建筑的结构自重和固定荷载,提高安全性同时,还能减少钢材用量。经过专家们多次论证,沈世钊提出的方案获得认可。于是,“鸟巢”采用了中间开口的设计方式,沈世钊也带领设计团队很快拿出了新的设计图纸,大大加快了“鸟巢”的建设进度。

  除了参与“鸟巢”的建设,沈世钊还参与了“中国天眼”的设计。其中,有一项全球首创的技术,就是沈世钊团队研发的主动反射面结构系统。沈世钊介绍,“中国天眼”的精度,与反射面面积直接相关。

  “中国天眼”总工程师南仁东曾说,“‘中国天眼’在宇宙空间捕捉信号,犹如在雷声中捕捉蝉鸣,没有超级灵敏的‘耳朵’,根本分辨不出来。”而沈世钊团队研发的主动反射面结构系统,就是让这只“耳朵”变得灵敏的关键,“它实质上是一个超大跨度、超高精度、形状实时可调控的巨型机械系统,是对现有结构工程技术的巨大挑战。”沈世钊说。

  面对挑战,沈世钊团队利用在大跨空间结构方面的技术积累,经过一系列测算试验和对比优化,最终确定了设计方案。“虽然建设过程中遇到了不少困难,但最后每个节点的误差不超过5毫米,很不容易。”沈世钊回忆,整个建设过程历经8年时间,他的团队还在该项目中培养了3名博士和8名硕士。

  努力教书育人,为我国现代空间结构领域培养后备人才

  为国育才,是沈世钊钟情一生的事业,无论取得多少成绩,他始终强调自己是一名人民教师。

  沈世钊曾说:“此生有幸为教师,得天下英才朝夕切磋与共,其乐融融。”他把很多精力放在人才培养和梯队建设方面。

  研究过程中,沈世钊总是有意识地为学生们提供锻炼的机会,既给他们压担子,也为他们搭梯子。范峰回忆,他的博士课题研究方向是大跨空间结构抗震,项目立项时,负责人一栏写的是“沈世钊”;到验收时,沈世钊却把“范峰”作为专题负责人写了上去。“这种感觉就像父辈领着孩子往前走。”范峰说。在这样的治学氛围下,哈工大培养出了大跨空间结构领域一支富有活力的一流学术团队。

  沈世钊对学生们说得最多的,就是“厚植”与“笃行”。“做学问,不要浮躁,基础研究很重要。”沈世钊说,“厚植,把专业基础打好,就像建大楼打地基;笃行,就是要深入钻研某个课题,让研究本身具有更强的实用性。”在将近70年的教学生涯中,沈世钊是这么说的,也是这么做的……(记者 郭晓龙)

  记者手记

  厚植研究根基

  攀登科学高峰

  70多年前,从2000多公里外的家乡来到冰城哈尔滨,为建筑工程研究贡献自己的力量;上世纪70年代,从原本研究的木结构“跨”到国家发展需要的钢结构研究,完成了诸多标志性建筑的设计建造……在人生历程中,沈世钊经历过很多次“跨越”,但“是否于国家有利”,是他作出选择的唯一依据。

  爱国是科学家精神的重要内涵。在沈世钊看来,做研究,不能只顾眼前不见长远;真正的大学问,是关系社会责任和国家大义的。怀揣这样的信念,沈世钊不断积累、厚植研究根基,取得了诸多成就;他身体力行、知行合一,在科学道路上攀登了一座座高峰。

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2026年亚太经合组织数字和人工智能部长会议在成都举行

  • 免签扩容 “中国设计”成入境消费新热点

独家策划

推荐阅读
(记者申少铁)国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
重离子加速器是探索基本相互作用、物质结构和宇宙演化的重要工具,研究中产生的新知识、技术和方法被广泛应用于航天、医疗、农业等多个领域。
2026-07-22 09:26
无法驶出的化肥运输船,迟迟不散的热浪,突然生效的出口禁令……近期,一系列事件叠加,或许正给全球粮食安全带来显著不确定性。
2026-07-21 03:40
拔尖创新人才作为国家战略科技力量的核心支撑,其培育成效直接关系到高水平科技自立自强的进程。科学教育是拔尖创新人才培养的基础工程,必须把握青少年成长的关键期,构建全链条、一体化的科学教育新生态,推动教育、科技、人才深度融合,为强国建设筑牢人才根基。
2026-07-21 03:40
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革,正深刻重塑产业形态与劳动方式,职业教育作为对接产业最紧密的教育类型,面临的根本性问题已不再是如何培养标准化、重复性的熟练操作者,而是要回答人机协同时代究竟需要什么样的高技能人才。
2026-07-21 03:40
暑假已至,以中小学生为主力的研学游市场持续升温。外出研学已成为不少中小学生家庭的假期常规安排。家长往往将研学活动视作教育由家庭、学校向社会课堂的延伸,是学校教育的重要补充。
2026-07-21 03:40
毕业论文AI率检测,已成为无数大学毕业生关心的热点话题。AI工具引发的学术不端如何界定?为规避高AI率而拆解论文、打乱表达的无奈如何化解?AI检测产品缺少国家标准、质量参差不齐的困局如何突破?这些追问,热度居高不下,答案却远未清晰。
2026-07-21 03:40
加载更多