周福霖
55年從事工程抗震研究的現代“張衡”
敬業奉獻
廣東省
2019年7月“中國好人榜”
人物故事:

  周福霖,1939年出生,現任廣州大學工程抗震研究中心主任、中國工程院院士,是我國著名抗震、隔震與減震控制領域專家。他被譽為中國抗震的權威,現代“張衡”,一生宏愿為抗震。在周福霖55年從事的工程結構與抗震減震的研究與教學工作中,對我國結構隔震減震控制技術體系的建立、應用與發展做出了奠基性、開拓性貢獻。在具有標志性戰略意義的港珠澳大橋等眾多國家級重大工程的背后,都有著他所帶領的技術團隊的身影,他們所研發的隔震與減震控制領域新技術及新產品為一系列超級工程的建設保駕護航,做出了突出的貢獻,相關技術成果在故宮博物院、西安碑林、廣州電視塔等重要建筑中都取得了廣泛應用,先后榮獲14個“中華之最”。周福霖獲得廣東省科技進步一等獎、建設部科技進步一等獎、國家科技進步二等獎、廣東省首屆“南粵創新獎”。他是“建設部勞動模范”、廣東省五一勞動獎章獲得者,廣東省有突出貢獻專家,廣東省優秀教師 ,曾兼任聯合國工發組織隔震技術顧問。

  港珠澳大橋的幕后英雄

  一橋連三地,天塹變通途。2018年10月24日,歷時9年艱苦建設、全長55公里的港珠澳大橋正式通車。這條跨越伶仃洋,東接香港,西接珠海和澳門的“巨龍”創造了世界奇跡。而這項“超級工程”的背后,有無數幕后英雄,這其中就有畢生致力于“抗震”研究的中國工程院院士周福霖。

  周福霖院士領銜的廣州大學工程抗震研究中心港珠澳大橋技術團隊擔綱了港珠澳大橋全部橋梁部分的抗震、隔震與減震設計。港珠澳大橋的抗震設計在全世界都找不到特別好的借鑒對象,團隊必須攻克許多難題,我們對10多個廠家,幾百個產品開展了實驗研究,經常日夜連軸轉,甚至就連過年都在實驗室過?!备壑榘拇髽蛉L55公里,作為最長的的跨海大橋,要如何抗震?周福霖團隊在近10年的探索研究中,形成了一整套海上橋梁抗震減震技術體系。比如,對大橋非通航孔橋,采用基于橡膠隔震支座和摩擦擺隔震支座的隔震技術,有效降低了橋梁的地震響應。

  周福霖團隊通過抗震性能優化設計,港珠澳大橋的抗震安全性大幅提高,從抗7級躍升至抗9級,“相當于類似汶川地震級別的地震都完全不怕”,被稱為“世界上抗震安全性最高的跨海大橋”。這是首次在世界最長的跨海大橋的建設中應用減隔震技術,為我國大型跨海橋梁采用減隔震技術提供范例。去年9月,港珠澳大橋在經歷臺風“山竹”陣風16級(實測橋上最大風速55m/s)的洗禮后,依然安然無恙。周福霖為港珠澳大橋的抗震安全性自豪,也為自己的團隊自豪。

  助力多項工程防震減災

  正是有了周福霖這樣的幕后英雄,為國家創造了一個又一個工程奇跡。除了參與港珠澳大橋這個有著國家戰略意義的重大工程,周福霖還參與設計了廣州塔、昆明和北京新機場等建筑,讓這些重大工程在面臨臺風、地震等重大自然災害時,依然屹立不倒。在設計建造每一個工程時,周福霖都會因地制宜,反復勘測與實驗,力求做出最適合、最滿意的工程。

  周福霖介紹,在承擔廣州塔隔震設計工作時,由于廣州天氣變化多端,時常刮起臺風,如何保護廣州塔不受臺風影響是個亟待解決的問題?!皬V州塔的‘腰’很細,所以它的支撐鋼管也無法再加粗,這就促使我們要尋找新的解決方法,不能再固守陳舊的技術?!?/p>

  通過不斷摸索和實地考察,周福霖決定不再使用傳統的地下防震技術,而是在塔頂使用“質量擺”,通過設置兩個巨型水箱來提高建筑的抗風能力,從而使減震效果達到50-60%,即使強風來襲,廣州塔也依舊能夠不受狂風的影響,聳立在珠江邊。如今的廣州塔,已是廣州市地標性建筑,吸引著眾多國內外游客來此打卡。

  地震考察立下一生宏愿

  在港珠澳大橋、廣州塔等這些重大工程正式面世之前,廣州大學工程抗震研究中心早已有了它們的雛形。該中心位于廣州市廣園中路248號,樓梯道間"寧可備而無震,不可震而無備"的標識牌赫然醒目。就是在這里,周福霖默默為中國的抗震隔震事業奮斗了幾十年。辦公室里,堆的是各種關于抗震研究的資料,室外時不時發出轟隆隆的作業聲,周福霖卻能心靜如水,埋頭在自己的研究中。即便已到了耄耋之年,他的身上仍有著一種銳意進取的精神氣。

  "去唐山大地震考察,是我人生的轉折點。"說起做抗震研究的緣起,周福霖講述了其在1976年的經歷。那年的7月28日凌晨,唐山發生毀滅性地震,整個城市幾乎被夷為平地。周福霖作為機械工業部設計院的代表,接到命令趕赴災區考察。在災區的三個月時間里,他目睹空前慘烈的地震災害,在廢墟和尸體間穿行,為所有倒塌房屋做記錄。

  周福霖回憶,有一次他爬到一棟殘缺的樓房上面,突然發生余震。危急中周福霖緊抱著根柱子,才得以避險。廢墟、失去親人的幸存者、面對天災的無力感,這一切都讓周福霖深感震撼。讓周福霖銘記一生的是,當一位無助的幸存老人看到前來考察的專家,留著眼淚質問道,“為什么地震來了,房子都倒了?”這讓周福霖覺得無地自容,他暗下決心,一定要解決地震中房屋倒塌的問題,讓每一棟房屋都是“不倒屋”。周福霖說,根據世界上幾十次大地震的統計,地震中死亡的人90%是由于房屋倒塌造成的,如果能夠讓房屋不在地震時倒下來,那么救的將不是一個人或幾個人,而是千百萬人。

  在考察中,他注意到在震后的一片廢墟中有兩幢4層高的磚結構房屋沒有倒塌,而是沿著房屋底部的油氈防潮層滑動了40多厘米,挽救了數百人的生命。這啟發了周福霖,“如果能建造這樣在地面上可以滑動的房子,就能確保在地震時免受災難性的破壞了?!?從唐山回來后,使命感讓周福霖決心改變自己的研究方向,全力研究房屋隔震減震技術。

  提出“以柔克剛”歸來報國

  1977年,在全國抗震工作會議上,周福霖根據唐山大地震的考察體會和自己的研究,結合國外的研究趨勢,提出了"結構消能減震"的理論和技術,這在我國是比較早的。他始終記得在唐山時對災民的承諾,“我一定要做一個中國的工程,要解決中國地震中的房屋倒塌問題?!弊源酥蟮乃氖嗄?,給老百姓筑起“安全島”成為周福霖一生為之奮斗的目標。

  “傳統抗震技術是房屋越強越好,柱子越粗越好,以硬抗硬,而隔震減震技術恰恰相反,它把建筑物的底下做成柔性的橡膠支座,主張越柔越好,以柔克剛。地震發生時,建筑物在橡膠上處于彈性狀態,通過滑動來減少震動?!敝芨A亟榻B道。這個抗震新理念受到了技術和傳統思想觀念的挑戰。因為使用隔震技術的房屋每平方米成本會上升200元左右,設計施工難度也會增高,隔震裝置生產也需要跟上理念推廣步伐。

  周福霖并沒有氣餒,他查閱了很多資料,做公式演算,拾起英文的學習,了解國外的相關研究。1979年,周福霖決定參加機械部人員出國留學選拔考試,以優異成績考取了國家公派出國留學。經過一年的培訓學習,1981年,他選擇到加拿大不列顛哥倫比亞大學學習, 利用該校的模擬地震振動臺等先進的實驗設備,進行工程結構抗震和隔震減震研究,深得老師的喜愛和器重。

  研究生學習結束后,周福霖面臨新的抉擇——回國還是留在加拿大。那時國內的一些設備儀器尚不完善,實驗所需的振動臺等儀器還比較缺乏,而國外的生活條件比國內的要好許多,國內最缺乏的東西往往是國外最便宜的。與此同時,周福霖的導師和身邊的朋友也都紛紛勸他留在國外。但是,面對國外優越的生活條件,周福霖并沒有過多的留戀,他要回國將自己曾經的想法付諸實踐。"如果留在國外無非就是獲得一份穩定的工作,拿一份高的薪水,其他有什么?我當時老是想起我在唐山地震的經歷,想起自己許下的諾言。我問自己,我要對誰做貢獻?我必須要對中國人做貢獻!"就這樣,在國家最需要人才的時候,周福霖帶著整整13箱書本和資料,毅然回到祖國,將自己所學毫無保留地灑在了他所熱愛的這片土地上。

  心系災民建首棟隔震住宅  

  1984年,周福霖回到闊別多年的祖國,在中國機械工業部第四設計研究院擔任設計院副總工程師,主管全院土建設計與研究工作。兩年后,他的人生再次遇到選擇題?!拔蚁爰芯ψ鲅芯?,去一個能把之前的研究落地實踐的地方?!币虼?,高校是周福霖的首選。周福霖最終選擇到廣州參加廣州城市建設學院的籌建工作,擔任土木系主任、學院副院長。他一面承擔教學任務,一面堅持做學術研究,探索創立適合中國國情的工程結構抗震新技術。

  1993年,周福霖在汕頭建成我國首棟“橡膠支座多層隔震住宅”,對比傳統房屋,將地震反應降低至1/4~1/8,大幅提高房屋安全性,被聯合國工發組織評價為“世界隔震技術發展的第三個里程碑”?!斑@棟住宅建成的第二年,臺灣海峽就發生地震,汕頭受到影響,但我們考察發現,這棟隔震住宅的人在地震發生時幾乎沒有感覺,而其他未采用隔震技術的住宅,則晃動得很強烈?!敝芨A氐母粽鹄砟钍状卧谥袊拇蟮厣辖浭茏×藢嵺`的檢驗。

  為進一步研究和推廣隔震技術,1994年,周福霖倡導在華南建設學院(西院)建立以隔震消能與減震控制為主要研究方向的工程抗震研究中心,2000年合并組建廣州大學后,該中心改名為廣州大學工程抗震研究中心。10多年來他親自擔任中心主任,為抗震中心的發展傾注了大量心血,帶領抗震中心從無到有,從小到大,逐步發展成為國家重點實驗室培育基地。

  2008年汶川發生地震,69歲的周福霖心系災民,仍親赴災區進行考察和援建,看到眼前房屋倒塌,仿佛唐山的那一幕在汶川重現了?!暗卣鹬?0%的死亡是因為房屋倒塌造成的,我們保護的不只是一個人,而是千千萬萬的人?!敝芨A匾恢毕M軌蜻_到一個目標,那就是讓中國成為在地震時最安全的國家,為千萬人構建安全屋。

  在援建過程中,周福霖將隔震技術應用到了蘆山縣人民醫院的門診大樓中。當蘆山地震來臨時,這座采用了隔震技術的大樓經受住了考驗沒有倒塌,后來被稱為“樓堅強”,而另外兩棟因為條件有限沒能采用隔震技術的大樓則受損嚴重?!霸洪L曾激動地說,當時全縣醫院都癱瘓了,如果沒有這座隔震樓,后果不堪設想?!敝芨A鼗貞浧甬敃r的情景。這一強烈的對比讓周福霖甚是欣慰,他感覺自己當初的愿望正逐漸在實現,同時也渴望將這個技術得到進一步推廣和應用。

  讓中國成為地震時最安全的國家

  "隔震工作不是我們這一代人就能夠完成的,但我一定會盡自己最大的努力去做。"周福霖深感任務的艱巨,帶領著團隊開展了系列的工作。在他的推廣下,現在國內采用隔震技術的房屋已接近12000棟。去年,周福霖團隊起草了《建筑隔震設計規范》推廣應用隔震技術,希望中國成為地震時最安全的國家。目前該規范已經報批,預計于今年出臺。

  現在周福霖的團隊里有不少年輕人,在他的影響下,也慢慢變成了發展隔震減震技術的主力軍。今年,周福霖已經整整80歲,誠如他所言,“一個人一輩子只要做好一件事就足夠了。十三億人,如果每個人都做好一件事,就可以做好十三億件事?!倍?,把一生都奉獻給了抗震事業,只為實現當初立下的宏愿,給千萬人筑起“不倒屋”,要讓中國成為地震時最安全的國家。

  即使如今到了耄耋之年,周福霖依然奮斗不止,他正在忙著籌建廣州大學抗震研究中心新實驗室,預計今年下半年實驗室將在大學城落成啟用。周福霖透露,屆時將建成一個三連臺的巨型震動試驗臺,通過實驗室進一步研究相關抗震難題,將帶動中國的抗震技術走在世界前沿。

來源:廣東文明辦
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