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生有涯 知无涯——记著名钢结构与组合结构专家、哈尔滨工业大学教授钟善桐

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龙行天下 发表于 2018-2-4 20:51:42 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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      【导  读】2013年2月12日,哈尔滨工业大学教授、博士生导师钟善桐因病去世,享年94周岁。钟先生将一生的精力和心血,都奉献给了我国的钢结构与组合结构事业,开创了我国钢管混凝土结构研究的新方向,在桥梁预应力钢结构及建筑钢结构方面做出了可贵的贡献。他与陈绍蕃、王国周先生一起,并称为中国钢结构领域公认的“三大才子”。
钟先生发表过的论文150多篇,著书14版本,培养数十名杰出的人才,是国际钢-混凝土组合结构协会和中国结构协会钢-混凝土组合结构分会的创始人,担任国际协会的第一届、第二届主席和名誉主席和中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会名誉理事长。2007年11月,被中国建筑金属结构协会钢结构委员会授予“中国钢结构事业的开拓者”称号;2013年被中国结构协会钢-混凝土组合结构分会授予“首届终身成就奖”。
1998年5月,钟善桐从工作岗位上正式退休,那年,他已经80岁高龄了!
弃笔从戎 热血青春
钟善桐1919年4月29日出生于浙江省杭州市。青年时代,他本是一介贫寒书生,就读于杭州高级工业职业学校机械科,曾立志于发奋读书,以报效祖国。
1931年日本侵占中国东北、1937年发动全面侵华战争,中国人民奋起抗日,拉开了全面抗日战争的序幕。
1937年11月,杭州沦陷,当时年仅18岁的钟善桐毅然弃笔投戎,投军国民党200师某汽车团,历任中尉材料员,直至少校汽车教官。因为在为国民党士兵补习文化课时,他积极宣传抗日,备受国民党军统的排斥。迫于政治压力,在坚持了抗战8年之后,最终于1945年6月结束了军旅生涯。
1946年抗战胜利后,钟善桐重新考取了位于四川省三台县的川北大学,就读于土木工程系,并在大学三年级时担任了学校的学生会主席。由于思想比较活跃和激进,不满于国民党政府的政治腐败,又被学校内的国民党中统特务视为了“眼中钉”,再次列入了国民党县党部的“受控”人员黑名单。但因“证据不足”,幸免于受到公开迫害。
1950年初,四川省三台县解放,钟先生也从公立川北大学土木系毕业。由于学习成绩优异,经解放军军代表征得全校师生一致同意,随即被保送到哈尔滨工业大学研究生班继续深造。
作为我国首批由苏联专家给予教学指导的硕士研究生,钟先生于1954年8月通过论文答辩,顺利获准毕业,并跻身于前苏联专家培养的第一批年轻教师队伍——“八百壮士”而留校任教。
从此,钟善桐开始了历经60年之久的学术生涯,始终奋斗在教学、科研的第一线。1954~1959年任哈尔滨工业大学讲师、教研室副主任,1959~1998年期间,历任哈尔滨工业大学科研处副处长、研究室主任、教授、博士生导师。
在很多人的印象中,钟先生的生日是“五四青年节”那天。据他的儿子钟彬所说,那只是他自己“杜撰”的生日,而“擅改生日”的原因,是他感慨于近一个世纪的人生经历,自认为始终都是一个为了求真而不断奋斗的“热血青年”,因而以与1919年5月4日的“五四运动”同庚同日而自勉,其寓意在于要永远自强不息。对此,儿孙们常常调侃他老人家“革命人永远是年青”,年年想过“五四青年节”。
钟善桐在作学术讲座
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1993年钟善桐(中)访问英国诺丁汉大学与Nethercot教授进行学术交流
潜心学术 助力桥梁
1954年,钟善桐从前苏联的教材中得到启发,开始构想钢结构的“预应力原理”,并启动了相应的研究准备。随后,钟善桐先生进行了国内第一个12m跨预应力钢桁架的试验,并专注于预应力钢结构的研究和推广工作。
在近十年的研究和实践基础上,他总结并提出了预应力钢结构的本质和基本原理是用高强度钢材代替普通钢材,以取得经济效益,施加预应力只是达到这个目的的一种手段。1959年,钟善桐的第一本专著《预应力钢结构》在建筑工业出版社问世。
钟善桐先生从20世纪70年代开始,着手研究钢管混凝土结构。经过深入细致的思考,他揭示了前人研究方法的不足,把分别研究钢管和管中混凝土,转变为研究钢管混凝土整体的性能和承载力。这种转变不仅是研究手段的改变,更是一种哲学思想的运用和实践。
经过十多年不懈的努力,1988年,采用钢材和混凝土的本构关系,导出钢管混凝土轴压短柱的力和应变的全过程曲线,开创了对钢管混凝土整体性能的理论研究,结束了过去只能依据试验曲线来解释其性能的历史。
当钟善桐先生把钢管混凝土构件的内在联系与整体性能揭示出来之后,所有试验中的现象都得到了合理的解释,各种矛盾也都归并到科学、统一的理论之上。从此,钢管混凝土在各种受力状态下的性能、实心和空心构件的性能、圆形和四边形等各种截面构件的性能、短柱和长柱等各种长度构件的性能,都可以用统一的公式来描述并进行工程设计。
1994年他完成并提出了“钢管混凝土统一理论”。在此之后的十多年里,他不断丰富“统一理论”,不但使这套理论日臻完善成熟,更使其在不少工程中得到普遍的验证。
上世纪90年代末,我国的桥梁建设步入高峰期,钟善桐先生的“钢管混凝土”理论成功应用在了许多桥梁工程上。拱桥造型优美,是历史最为悠久的桥型之一。随着钢管混凝土技术的应用,使拱桥步入一个新的发展时期,跨度大大增加。如1997年建成的跨度为420米的重庆万州长江大桥,2005年建成的跨度为460米的重庆奉节巫山长江大桥,都留下了钟先生出谋划策的身影。
由于钢管混凝土拱桥的拱肋是由钢管组成的,在钢结构制造厂中加工制作,再运到现场安装架设。安装系杆、风撑和吊杆等后,再向管内浇灌混凝土。而从工程制作到现场浇灌混凝土,往往需要历时几个月。在现场潮湿的环境下,管内由于未采取防锈保护,极易产生锈蚀,造成成桥后管内混凝土与钢管不密贴,存在空隙的现象,影响了桥梁的安全运行。
为了解决此问题,钟先生多次亲赴现场考察,最终建议:钢管混凝土拱桥的钢管不应采用普通钢,应采用耐候钢。虽然耐候钢的价格较高,但却省去了现场除锈的费用,又保证了桥梁的品质。
教学名师 人生典范
钟善桐先生在教学和科技工作的第一线勤奋耕耘了60年。凡是听过他讲课的人都清楚地记得,他上课从来不用讲稿。在课堂上,他会把每一个符号、每一个数据都准确无误地表达出来。下课铃声响起的时刻,一定是他讲完最后一句话的时候。他对时间、重点、难点的把握令学生和同行叹服。
对于他的学生而言,听先生讲课是艺术欣赏,更是精神陶醉。他关于钢结构原理许多精辟的解释和表述,经常成为钢结构学子们引用的名言,为钢结构事业留下了许多翔实的笔墨。
钟善桐治学严谨,对每个学生、每次试验都严格要求。他经常会到实验室现场指导学生们做试验,跟大家一起分析试验数据、试验现象。据弟子胡青花回忆:“给我印象最深的是有一次,钟老师刚刚大病了一场,待病情稍微好转一点,他就又到实验室来跟我们一起分析数据,当时看着他瘦弱的身影,感动不已。”
1994年9月,贺军利荣幸地成为钟先生的一名博士生。入学不久,先生就给他选定了“钢管混凝土柱耐火性能研究”这一研究方向。当时,该方向在国内研究方面还是空白,国外只有加拿大等少数国家有一部分钢管内插筋的试验资料,结论也基本上是从试验数据中归纳得到的,理论阐述很少。
另外,国外的材料与我国有很大区别,可以说参考价值很有限。由于钢管混凝土耐火性能涉及很多内容,包括钢管混凝土温度场的计算、钢管混凝土柱高温下的力学性能、保护层厚度的计算等,涉及内容很多,理论研究和试验量较大。
针对这种情况,钟善桐从课程安排、资料收集、课题研究、试验和论文写作等各阶段,都对贺军利给予了悉心而科学的指导,倾注了大量心血。贺军利博士回忆道:“在先生身边学习这几年,他严谨的治学态度、超凡的毅力、高尚的品格一直影响着我,让我无论是在学术还是做人方面,都受益匪浅。”
在学生们的心里,钟善桐先生是他们人生的引路人。如果没有遇到钟先生,可能就不会如此深刻地意识到,做一个真正对社会有用的人应该是怎样的一种自我要求、自我约束,对于做人的种种,也就不会了解得如此细致。钟先生在学生们找不到路的迷茫时刻,随时给出建议和指引,为他们照亮了前进的方向。
在钟善桐获得的众多教学奖励中,有一项是1989年黑龙江省优秀教学成果一等奖,这是表彰他对我国本科教学、自学考试和中央电大的教学和教材建设所做的突出贡献。钟善桐既把博士生、硕士生和年轻教师的培养当作自己的重要工作,也把提高广大一线岗位上在职人员的业务水平时时挂在心头。
上个世纪60年代,在鞍钢、包钢、武钢、宝钢、一汽、二汽等国家大企业中,众多的技术骨干是他继续教育的学生;在90年代,各大设计院里经常有他做报告和答疑的身影……他的教学成果实用有效,教材深入浅出,深受钢结构从业者的欢迎。读他的书,能够深切地感受到他的音容笑貌和大家风范。


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1991年钟善桐(右二)在日本参加第三次国际钢-混凝土组合结构合作研究协会会议

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1998年钟善桐(中)在深圳赛格广场大厦工地

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钟善桐(左二)参加2001年中国国际钢结构及金属制品展览会剪彩
退而不休 鞠躬尽瘁
1998年5月,钟善桐先生正式退休了,时年80岁。但他在退休后,依然从事科学研究,即使在无经费资助的数年中,也未曾间断过。退休后,他发表的数篇学术论文被EI检索收录,并主持了中国工程建设标准化协会的规程制定。
2006年,88岁高龄的钟善桐先生在一次会议中说道:“教师退休后,如果健康条件允许,在科研方面有一定的条件和方向,个人又愿意继续未了的科研工作,对于这种人,应该如何为他们创造条件,让他们得以合理合法地继续发挥作用,为科技发展发挥余热。因为这无论是对国家和科学发展都是有百利而无一害的!”
退休后的钟善桐先生从未间断过对钢管混凝土结构的研究,尽管已经提出了钢管混凝土结构完整的研究体系和思路,却始终在为完成钢管混凝土统一理论而尽心尽力。在他的指导下,陈洪涛博士完成了各种截面的实心钢管混凝土构件统一性的研究,为今后空心构件的研究打下了坚实的理论基础。
2001年,徐国林教授找到钟善桐先生,希望合作进行空心钢管混凝土的研究,以进一步修订有关的设计规程。在空心钢管混凝土结构的研究过程中,钟先生的言传身教,开明的学风和豁达的心胸,时刻激励着学生们勇于面对困难,去追求科学研究中的真理,渊博的学识、敏锐的思维方式、深刻的洞察力以及和蔼可亲的态度,更令大家深感钦佩,高尚的品格和对待科学的认真态度,为学生们树立了终生的榜样。在钟先生5年的悉心指导和完备的研究方向指引下,钢管混凝土统一理论已经基本成为完整的研究体系。
2007年,中国工程建设标准化协会的空心钢管混凝土结构规程开始制定,并由钟先生主持此项工作。先生亲自策划和组织了规程制定的研讨会,召集了国内知名设计院和科研院所以及构件厂的学者和工程师,对1996年的空心规程进行了较大的修改。以统一理论为指导,对空心构件的设计和制作提出了严谨科学的方法。
这一规程,为空心钢管混凝土结构的大范围应用提供了坚实的理论基础。而所有这些,都是钟先生在退休之后,仍以科学研究工作为第一要务所取得的宝贵成果。
到了80多岁的年纪,一般的老人都会选择安享晚年,但钟先生却一刻也离不开自己的研究工作,每天仍然坚持工作8小时以上,编写书籍、准备试验、工程咨询……干劲和冲劲丝毫不亚于年轻人。他的人生信条是:只要是自己经手的事情,都会尽最大努力做到几近完美。
2003年,“第九届全国组合结构协会会议”在杭州召开,钟善桐先生是会议的组织者和主持者。坐了30几个小时的火车,只休息了几个小时,他就开始忙前忙后地张罗了,从订会议室到与会人员的住宿,事无巨细,他都会一一过问。
即便是到了90岁的高龄,钟先生仍思路清晰,思想活跃,身体力行地出现在指导学生的课堂、国内国际会议、大型重要项目论证会和热火朝天的工地。他为人谦和、平易近人、不卑不亢,对待名利平静、淡然,成为学生们心中的品格典范。
2005年秋天,钟善桐先生突发心脏病。在病榻上他感叹道:“再给我一些时间吧,我还有三件事情没有做完,一个博士生没有毕业,一部国家标准没有编完,策划的一个国际会议还没有召开!”上天似乎听到了他老人家的话,将他奇迹般地从死亡线上拉回。钟先生又回到他至爱的工作中,继续他未完的事业。朝气蓬勃的精神状态,使他甩掉了多年的胰岛素注射针管,曾经严重的糖尿病得到极大缓解。
2006年8月,在哈尔滨成功举办了由钟先生发起创立的国际钢-混凝土组合结构协会的第八次国际会议。
2008年3月,钟先生最后一名博士王宏伟顺利完成了博士学位论文的答辩。2008年底,由他主持编写的的《空心钢管混凝土结构设计技术规程》按时交稿出版;2012年6月,钟先生全程参加了由哈尔滨工业大学和中国建筑科学研究院共同主编的国家标准《钢管混凝土结构技术规范》的专家审查会。
至此,钟先生晚年的三个心愿都已实现了!钟先生热爱科学的宏大情怀,创造了人类生命的奇迹,他为他所热爱的科学事业,奋斗到了人生的最后一刻。
2013年2月12日,钟善桐先生因病去世,享年94周岁。

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(图左)2005年钟善桐先生的最后一个硕士生胡青花毕业(图右)2007年主持空心钢管混凝土规程制定会议
钟善桐先生一生胸怀博大,淡薄名利,与世无争。上世纪七八十年代,他的研究工作遇到了前所未有的阻力和困难。他所坚持的一些学术观点不被人理解,一些同行甚至领导对于他的观点是否正确、能否成功,曾经持怀疑态度。
他在逆境中挣扎,克服了经费上的困难和巨大的心理压力,没有任何怨言地一往无前,最终坚持了下来。从钟先生身上,充分体现出老一辈知识分子崇高的灵魂,体会到了何谓科学信仰,何谓持之以恒,以及如何在逆境中面对人生。

来源:桥梁杂志
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