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西安建筑科技大學白國良教授:厚德載物 躬行求真

西安建筑科技大學 · 2016-02-02 09:51 留言

厚德載物 躬行求真

  泛舟知識的海洋,探索學科的前沿,傳道、授業、解惑,一直以來是西安建筑科技大學白國良教授在教書育人、學術研究和科技成果應用方面秉承的信念,也成就了他桃李芬芳遍天下,科研碩果掛滿枝的嘉譽。

 焚膏繼晷 為擊滄海千堆浪

  恢復高考后的1978年,年輕的白國良考入西安建筑科技大學開始專業學習,先后獲得工民建專業學士和結構工程學科碩士、博士學位。上世紀80年代中末期,適應于大跨、重載、超高層的型鋼混凝土(SRC)結構因剛度大、承載力高、抗震性能好及顯著的技術經濟綜合優勢,被學界和工程界逐漸重視。但我國長期缺乏研究,沒有建立起指導工程應用的設計標準。年輕的白國良順應歷史的機遇,以型鋼混凝土結構為自己的研究方向,先后師從我國工程結構裂縫專家王鐵夢教授和結構工程及其抗震領域知名教授童岳生、姜維山、趙鴻鐵老師,成為我國型鋼混凝土組合結構和混合結構體系研究領域的首批博士研究生。

  “工程技術研究應為工程應用服務,并以致力于推動工程技術的革新、促進社會的發展為目標”,這是白國良在博士求學期間及以后科研工作中所恪守的準則。博士期間,在導師的引導下,為彌補我國鋼-混凝土組合結構方面工程應用缺乏指導性技術規范的缺陷,廣泛開展研究,在深入分析、對比研究蘇聯、日本、美國及歐共體相關國外技術規范和計算方法后,結合我國實際情況,詳細論證、大膽構思,按照“理論研究→試驗驗證→校正分析→工程示范”的思路,進行了大量的型鋼混凝土粘結性能和梁、柱、節點及其型鋼混凝土框架結構、框排架結構在地震作用下的抗震性能試驗研究。在試驗驗證階段,白國良態度嚴謹,試驗加載時,一筆一畫地描繪結構表面裂縫的發展路徑,記錄受荷全過程的性能反應。經過大量試驗和理論分析,基于我國大規范體系和可靠度水準,提出了型鋼混凝土結構壓、彎、剪及其復合受力條件下的極限承載力計算和正常使用階段抗裂、裂縫和饒度計算的全面、先導性的設計方法。研究成果受到國際鋼-混凝土組合結構協會(ASCCS)原主席松井千秋、國際組合結構領域權威專家日本南宏一教授、英國Douglas Good教授等的高度評價。2000年,依托博士期間的研究成果,發表了專著《型鋼鋼筋混凝土原理與設計》,對當時的理論研究和工程應用產生了非常積極的作用,受到科研工作者和設計人員的廣泛青睞;研究內容也被2001年施行的我國首部《型鋼混凝土組合結構技術規程》所采用。

  攻堅克難 壯志凌云結碩果

  火力發電一直在我國能源結構中占有重要地位,其主廠房框排架結構和空冷結構是火電廠結構中的主要組成部分。二者結構形式復雜,水平和豎向質量、剛度分布極不均勻,在地震作用、風荷載、設備荷載和環境作用下,結構扭轉作用明顯。在“節能減排”“上大壓小”能源政策指導下,工業工藝“擴容量”“增噸位”使得結構向大型化發展,傳統框排架結構設計指標不滿足規范要求。火電廠空冷技術在我國富煤缺水的“三北”地區應用具有巨大的經濟和環境效益,但空冷技術長期被國外壟斷,這些瓶頸均制約我國工業生產向大容量、高效率和綠色節能的方向發展。

  在主廠房框排架結構體系方面,開展大型鋼-混凝土組合結構與混合結構體系的災變效應與設計方法研究。白國良教授帶領科研團隊,先后深入神頭電廠、鞍鋼齊大山鐵礦、平頂山姚孟發電廠、托克托電廠、通遼電廠等數十個企業生產車間,對其主廠房框排架結構進行實地考察調研、檢測評估和結構性能分析,以受力復雜的火電廠主廠房框排架結構體系為切入點,進行了大比尺鋼筋混凝土框排架結構模型及內部復雜關鍵構件系列抗震試驗研究。試驗研究一直以來是工程結構研究的重要手段,白國良教授曾用這樣的語言來描述試驗的重要性,“試驗的過程就是結構的生命歷程,而裂縫的延伸則是結構在受荷后留下的寶貴痕跡”。經過大量的理論分析、數值模擬、模型試驗和工程實測,創新性地提出了型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土分散剪力墻混合結構體系,建立了該結構體系的設計計算方法、不同容量機組主廠房的選型原則和采用SRC柱-RC剪力墻主廠房結構體系的條件。解決了高烈度區大型、復雜混凝土框排架工業結構體系應用的難題,豐富了我國行業規范相關內容。

  白國良教授科研團隊與電力設計、施工企業積極開展產學研合作,開展直接空冷鋼-混凝土豎向混合結構方面的研究,進行了該類結構體系大縮尺比模型的擬動力試驗和大直徑薄壁管柱、空間鋼-混凝土復合節點的偽靜力系統試驗;對國外技術深度分析和參數對比研究,針對此類抗震性能差的“高腳雞腿式”結構,根據我國材料和在高烈度區建筑結構應用的現狀,研發了更省鋼材且抗震性能更好的新型空冷結構體系;在試驗、分析的基礎上,系統建立了直接空冷結構體系的地震作用計算原理和設計方法;結合設備特點首次提出了該類工業結構體系的性能水準劃分方法,確定了結構的性能水準和性能指標;建立了空冷鋼-混凝土混合承重結構體系基于結構內容物性能的抗震設計概念與構造要求。該研究成果填補了我國抗震規范關于空冷鋼-混凝土混合承重結構體系設計的空白,計算理論和設計方法已被電力行業設計標準采用,且在我國富煤缺水地區的20余個電廠中得到應用。

  作為一個有歷史使命感和社會責任感的科研工作者,白國良教授時刻關注社會發展領域的熱點和難點技術問題。在“5·12”汶川地震之后,針對大量建筑垃圾與廢棄混凝土的處理難題和近年來建筑墻體能耗嚴重、急需研發新的節能保溫體系等難題,開展建筑垃圾資源化成套技術、再生混凝土結構及新型頁巖節能砌塊砌體結構抗震設計方法和工程應用研究。進行了大量再生混凝土骨料、再生混凝土和新型頁巖節能砌塊性能、再生混凝土構件和新型頁巖節能砌塊墻體及其子結構、模型結構試驗研究。研究成果通過科技部組織的專家組驗收,作為國家科技支撐計劃重要成果,已在四川、陜西、新疆等地得到工程應用,主要研究內容亦被納入陜西省、新疆維吾爾自治區工程建設標準。

  為師作表 熱情滿腔育良才

  白國良教授面對專家、名師等稱號和眾多的獎項榮譽,他更喜歡被稱作是一名知識、德行和智慧的傳播者——辛勤耕耘的人民教師。自1988年參加教育工作以來,始終恪守平凡本真的信條和傳道、授業、解惑的理念,要求自己做合格的教師。他治學嚴謹,教風端正,對待教育教學始終堅持“給人一杯水,先有一桶水”的原則。

  在教學中,注重傳授學生知識和方法的同時,更要激發學生主動學習的興趣,做到既“授人以魚”,更“授人以漁”。堅持給本科生授課,年工作量超1000多學時,對于所承擔的每一門課程,認真備課,傾力講授,力爭每一節課都使學生有新的收獲。曾上過白老師課的劉亞同學說:“白老師的結構抗震設計課生動有趣,深入淺出的講解著建筑結構地震作用計算、抗震措施設計等問題,使枯燥復雜的理論計算變得通俗易懂”。

  在研究生團隊的培養中,建立“研究生例會”“專題研討會”的制度,鼓勵每一位學生參與專題討論,各抒己見,形成“聽思辯行”的引導模式,促進學生專業技能增長,啟發創新思維,鍛煉動手能力。在課題研究的試驗階段,經常在試件制作及加載現場看到白老師的身影,參加模型結構混凝土澆筑和指導試驗加載,親力親為。提高研究生專業本領的同時,更注重解決學生在學習研究中遇到的難題,留校青年教師朱佳寧博士回憶起在博士求學后期最艱難的階段,那個陽光明媚的下午,導師在學校中心廣場的草地上,親切地將自己的人生經歷和感悟講給他,并跟他交流科研、生活中難題,鼓勵他堅定信心,深切地告訴他“方法總比困難多”。那一下午觸動心扉的交流很短暫,但那幅難忘的畫面永遠定格在朱佳寧博士的記憶中。

  白國良亦重視對青年教師的培養,幫助他們制定具體的培養發展計劃、熟悉各教學環節、指導講稿撰寫和試講;引導青年教師積極承擔教改項目,參加教學改革的探索性工作;指導他們參加科學研究項目,提高專業業務水平;根據方向相近原則,安排部分碩、博士研究生參與到青年研究生導師的課題研究中,合作指導,起到很好的“傳、幫、帶”作用。

  科研和教學工作,學術交流、學科建設和專業評估各種會議,繁重而復雜,白國良每天的工作都安排得滿滿當當,他一直堅持事必躬親,同學們經常能看見他下班后還在辦公室繼續工作,有時候會一直到深夜。白國良的忘我精神和飽滿的工作熱情一直是年輕人學習的榜樣。

  對于未來的規劃,白國良表示,將更加關愛學生、重視教育教學和青年教師的培養工作,不辱使命,踐行人民教師的神圣職責。同時,堅持開展科學研究,對鋼-混凝土組合結構和混合結構體系在復雜工業結構、超高層結構應用中的關鍵技術難題繼續進行深入探索。

編輯:徐潔

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