
奧運場館空間結構大師詟詟劉錫良
期次:第955期
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一座建筑,最讓人難以忘記的是它的屋頂結構;一座場館,更是以它獨有的屋蓋形狀攫住人們的目光,使你過目難忘……“鳥巢”、“水滴”、“飛碟”、“皇冠”、“吊傘”、“折扇”……那些美麗的屋頂好似凝固的音樂,喚起了人們心中無盡的遐思……屋蓋形狀不僅是場館的重要標志,而且其結構的設計施工也是場館建設中一大技術“瓶頸”,屋頂跨度越大難度越大,所謂“編筐編簍全在收口”。今年北京奧運會的比賽場館建設項目有37項,其中在北京市的31項工程中新建的有12項,而這些新建項目中的5項屋蓋結構就是采用了我國空間結構的開拓者和奠基人,我校建工學院博士生導師劉錫良教授國內首創的3項空間結構技術。
奧運比賽場館屋蓋結構,正是我國空間結構領域的“元老”和“大家”——劉錫良教授從事數十年研究和開發的空間結構領域中的一部分。早在1990年9月,第11屆北京亞運會的10多個新建場館中的絕大多數屋蓋結構就已采用了劉老在國內首創的研究成果——焊接空心球節點結構。而今年北京奧運會新建場館同樣采用了他開創研究的新型空間結構。如:國家游泳館(水立方)和老山自行車館采用了其焊接空心球節點結構,國家體育館屋蓋采用了其雙向張弦梁結構,北京工業大學羽毛球館和北京大學乒乓球館則采用了他先進的弦支穹頂結構等。
提起劉錫良教授與奧運的情緣,用“深厚”兩字形容一點不為過。他率領科研團隊承接設計了北京奧運會老山自行車館的屋蓋結構,還作為專家參加了多項奧運場館的方案評審、技術鑒定及項目驗收等工作。更值得一提的是,自2001年7月北京奧運會申辦成功后,至2007年,劉錫良教授已主持了7屆每年一次的《全國現代結構工程研討會》。在每屆會議上,國內土木工程領域的專家教授300多人會聚一堂,總結交流奧運場館的設計施工經驗和研究成果。每屆會上,由劉錫良教授主編出版的巨冊論文集都發給與會代表。這些成果和經驗在北京奧運場館建設中發揮了重要作用。今年已80高齡的劉錫良教授“壯心不已”,還將于7月份繼續主持2008年《第八屆全國現代結構工程研討會》,屆時,國內空間結構領域專家教授將會聚一堂,共同為老前輩——我國著名的空間結構大師劉錫良教授慶祝80華誕。
作為國內空間結構領域的資深“元老”,近年來,劉錫良教授曾多次參加北京奧運場館工程的評審、鑒定及驗收等工作。如:參與國家游泳館的設計評標,最后選定了“水立方”的方案;參加了天津奧林匹克中心體育場“水滴”的評標、審查、鑒定、驗收全過程;作為主任委員,主持了國家體育場“鳥巢”及國家游泳館“水立方”的科研開題審查及成果鑒定。
提起耄耋之年還熱心奧運事業,劉錫良教授說:“舉辦奧運會,是我國各族人民的共同心愿,是中華民族的百年企盼。從歷屆舉辦奧運會的經驗來看,奧運場館建設水平代表著一個國家的建筑施工技術水平。為此,千方百計把比賽場館建設好,是我們從事土建事業技術人員的重任?!?br> 正是這種崇高的責任感使劉錫良教授率領他的科研團隊在臨時接到北京奧運會老山自行車館的設計任務時,連續奮戰,僅用1個多月的時間就完成了設計任務,之后,他們又做了大量研究工作。在老山自行車館型似“吊傘”的屋蓋結構設計中,他們采用了國內最大跨度133.06m的雙層球面網殼結構。該網殼通過鋼圈梁支撐于國內首創的“人”字型柱上,造型優美,受力合理,結構先進,節約了鋼材。
劉錫良(1928—):1928年7月22日出生,河北省深縣人;1951年天津國立津沽大學土木工程系畢業留校任教,該校后合入我校,遂來到天津大學任教并參加了新校園設計工作;主持設計了天大的一、二、三、四教學樓,求實會堂,一、二村住宅,老衛生院樓穴當時的行政樓雪,后又設計了馬鞍型健身房等;1952年,被天津大學保送到哈爾濱工業大學和清華大學攻讀研究生;1955年清華大學第一屆鋼結構研究生畢業回到天津大學土木系工作至今;1982年赴德國不倫瑞克工業大學做訪問學者;1985年赴德國亞琛工業大學講學;1986年晉升教授,1990年成為博士生導師;1992年享受國家政府特殊津貼;1993年赴英國愛丁堡大學講學;后又先后赴十幾個國家參加了國際會議。57年來,劉錫良教授一直從事鋼結構及空間結構的教學、科研及工程設計工作;曾在中國土木工程學會、中國鋼結構協會及天津市土木工程學會、天津市空間結構學會中任要職;為天津市建設科學技術委員會委員、天津市專家協會會員等;培養碩士、博士生100余名,其中有10余人已成為博士生導師;發表論文200余篇;出版著作20余部,其中以全國最早的《平板網架設計》及近年出版的前沿學科《現代空間結構》2部為代表作;在全國首創焊接球節點網架及馬鞍形雙曲拋物面懸索結構。上述2部代表著作和2項首創技術在全國土建領域推廣,為我國空間結構技術的發展起到了重大作用。近年來,劉錫良教授還開創研究了一些新型結構技術,如:索穹頂、弦支穹頂及張弦梁等。
幾十年來,劉錫良教授主持指導和參與設計了數百項空間結構工程,其中,重大工程20余項,如:1958年曾參與設計了南京長江大橋,主持設計了天津市體育館穴直徑 108m雪、邯鄲體育館穴60m×75m雪等;指導開發了3個空間結構設計軟件;主編和參編了10余種國家及省市級規范;獲科技成果獎國家級2項、省部級3項;鑒于對我國鋼結構及空間結構所作出的重大貢獻,劉錫良教授2003年獲得了中國工程院院士有效候選人資格,并獲得中國鋼協空間結構協會“杰出貢獻獎”;2006年獲得了中國鋼協房屋鋼結構協會“卓越貢獻獎”;2007年獲得了中國建筑金屬結構協會建筑鋼結構委員會“特殊貢獻獎”;2007年還獲得了中國鋼協專家委員會“終身成就獎”。