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

  • 广西贺州“空心村”变身文旅打卡地

  • 山东临沂:民众畅游曹洼大集

独家策划

推荐阅读
一些不法商家钻监管漏洞,推出所谓“智驾神器”规避车辆安全监控,不仅严重威胁道路交通安全,更触碰了法律红线,扰乱了新能源汽车产业的健康发展秩序。
2025-12-09 10:11
一项新研究揭示了这些天体表面下可能发生的活动,为了解其多样地质特征的形成机制提供了线索。相关研究成果近日发表于《自然-天文学》。
2025-12-09 10:02
实验结果显示,将化合物注射给抑郁模型小鼠后,仅1小时便可观察到显著的抗抑郁效果,且无明显副作用。
2025-12-09 10:01
北京大学生命科学学院罗述金课题组与合作团队,通过古DNA研究发现,家猫直至唐代前后才通过丝绸之路商旅传入中国。
2025-12-09 09:58
7日,中国安全生产科学研究院与国家管网集团,在新疆哈密的国家管网集团管道断裂控制试验场,成功完成了我国首次全尺寸高压纯氢管道喷射火系列试验。
2025-12-09 09:57
基于这样的研究背景,柴秀娟团队近日研发出一种数字孪生驱动的智能温室采摘系统,能有效解决现代温室番茄生产密植环境下,机器人采摘效率低、易损伤植株的问题。团队成员郎一宁介绍:“首先,机器人搭载的滑轨式深度相机会沿温室逐行扫描,采集高精度的RGB-D数据。
2025-12-08 09:54
记者从国家数据局获悉,截至9月底,我国已建成高质量数据集总量超500PB(拍字节,计算机存储容量单位);7个数据标注基地引进和培育标注企业362家,标注从业人员达8.5万人,带动数据标注相关产值163亿元。
2025-12-08 09:53
“梦想”号大洋钻探船的母港在广州海洋地质调查局科考码头,出海执行作业任务时需要通过深中大桥。多年来,我们与150余家参研参建单位团结协作、集智创新,攻克了一个个技术难题,建成了这艘具有我国完全自主知识产权、全球领先的大洋钻探船。
2025-12-08 09:52
空中的昆虫堪称地球上最灵活的生物,能精准完成急转弯、急刹车和空中翻转。美国内华达大学里诺分校的航空航天工程师Hoang-Vu Phan指出,这款新设备标志着“微型机器人性能的巨大飞跃”。
2025-12-08 09:51
近日,中国科学院西安光学精密机械研究所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在定量相位成像领域取得进展,提出了正交偏振复用剪切干涉技术,并研发出集成化定量相位相机Q-camera。
2025-12-08 09:50
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
加载更多