清华人物 | 中国工程院院士、土木水利学院院长
张建民
1960年3月生。清华大学水利系教授、土木水利学院院长。分别于1982、1984、1991年于西安理工大学水电学院获学士、硕士、博士学位,1997年在日本东京工业大学建筑系取得博士学位。从事土动力学及岩土工程抗震理论与工程应用研究30余年,其中1993年到1998年在日本清水建设从事地下工程抗震设计咨询及研究工作5年。率先将土工抗震从以往的只针对“土体”提升到注重各种“土体与结构系统”,紧密结合城市地下结构、高层建筑基础、高土石坝、港航与近海结构等工程抗震实践,研发了动力测试和动力计算两个技术平台,建立了以土体与结构一体化设计为核心的土工抗震理论与技术体系。主编国家标准《地下结构抗震设计标准》,参编设计标准6部。主要成果被国内外专著教材和设计规范采用,直接应用到70余项大型工程抗震设计,发表SCI和EI收录期刊论文220余篇、授权发明专利22项。以第一完成人获2009年国家科技进步二等奖和2013年国家技术发明一等奖。获首都劳动奖章、潘家铮奖、全国优秀科技工作者、光华工程科技奖等荣誉。2017年当选中国工程院院士。
很多人都不知道在清华有一片石林山水。每至春夏,石林的夹缝中,一线飞瀑顺流而下,一汪清泉幻化成镜,一座小亭亭亭玉立。它们躲藏在教学楼宇之间,默默等待着四季流转变幻。这里的宁静偶尔也会被三三两两的学生急匆匆的脚步打破,一旦误入这里,便不由得脚步慢下来。
这片世外桃源似的地方在清华泥沙馆西侧,它的缔造者是中国工程院院士、清华大学水利系教授张建民。
十余年来,他利用业余时间从全国各地搜集了各种岩石和地质标本共三大类90种286块,这些巨型原石组合成“地质之角”,成为清华一景,也是目前国内外大型岩石标本种类最多的室外地质博物园。
“这里的每块石头都是有故事的。”张建民对这里的每一块石头都充满了感情。同时,他不仅是这片石林的守护者,也是广袤大地的倾听者,他以自己的科研工作守护着生活在这片土地上人们的安全。
艰苦的科研探索之路
上世纪90年代,张建民从海外留学归来,与团队成员开始着手接触面力学问题研究。接触面力学听起来高深,却与人们的日常生活息息相关。无论在城市还是乡村,无论走进地铁还是走上大桥,几乎所有的建筑最终都离不开与土体的接触,而这个“接触面”是控制建筑结构系统安全最关键的部位之一。遗憾的是,由于接触面问题处于结构力学与土力学的交界地带,多年来国内外鲜少有人对这个问题进行深入的研究,尚缺乏对各种接触面力学规律的系统认知和理论描述,而且已有的测试设备往往小而简单,无法为工程实践提供科学的测试和评价手段。
此前,张建民从日本东京工业大学建筑系取得博士学位,进入日本最大的土木建筑集团公司之一--清水建设株式会社的技术研究所担任研究工程师,主要工作任务之一是为解决公司设计部门遇到的各种工程问题提供技术支撑,在此过程中他逐渐意识到,接触面力学问题是各种结构、特别是大型结构的变形控制、安全评价和优化设计中急需解决的基础性科学难题和技术挑战。
回到清华任教后,张建民带着博士生张嘎开始了对结构与土体接触面力学问题艰苦的科研之路。当时,国内外还没有一台大型接触面试验设备,也没有现成的实验技术及研究经验可以借鉴。师生俩便对着手里仅有的一张概念图纸进行研究,从研究概念到具体设计,再到机械设计加工,再到开展设备液压系统和控制电路研发,一台大型的二维接触面设备,就这样在他们手中一点点被“攒”了出来。
此后,从二维到三维,从单调加载到复杂循环加载,从细粒土到粗粒土、从钢材结构面到混凝土和岩石结构面,从硬性接触面到柔性接触面,从小变形到大变形,设备不断升级,完成不同系列的实验成果。他们发明研制了一套以大型为主、大中小型配套的高精度接触面静动力学试验设备,填补了国内外在大型接触面实验技术领域的空白
文章来源:《CT理论与应用研究》 网址: http://www.ctllyyyyj.cn/zonghexinwen/2020/1010/359.html