結(jié)構(gòu)“夢想”

丁兆丹

朱忠義，男，1972年6月出生，中共黨員，北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司副總工程師、復(fù)雜結(jié)構(gòu)研究院黨支部書記、副院長。榮獲全國“杰出工程師獎(jiǎng)”“全國五一勞動獎(jiǎng)?wù)隆钡?，?dāng)選首屆中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會“鋼結(jié)構(gòu)大師”。入選“青年北京學(xué)者”和“北京學(xué)者計(jì)劃”。

“作為一名建筑人，我選擇了站到工程一線，服務(wù)國家工程建設(shè)?！痹诒本┙ㄖO(shè)計(jì)研究院有限公司會議室里，朱忠義回憶起2000年博士畢業(yè)時(shí)的決定，語氣篤定，“迄今為止，我從事復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)19年了，這個(gè)工作很忙很累，但我不后悔當(dāng)初的選擇。”

這些年來，在國家建設(shè)發(fā)展的歷史機(jī)遇面前，結(jié)構(gòu)工程師朱忠義以高超的專業(yè)水準(zhǔn)和拼搏的奮斗精神，勇敢地迎接著一個(gè)又一個(gè)挑戰(zhàn)，在北京大興國際機(jī)場、“中國天眼”等一個(gè)個(gè)重大項(xiàng)目中展示著自己的非凡實(shí)力，體現(xiàn)了一名共產(chǎn)黨員的先鋒模范作用。

建筑屹立的“骨架”密碼

今年9月30日前，北京大興國際機(jī)場將正式通航。這個(gè)全球最大的航站樓，如鳳凰展翼般的造型彰顯了其空間結(jié)構(gòu)之復(fù)雜。朱忠義是新機(jī)場航站樓這副堅(jiān)實(shí)“骨架”的設(shè)計(jì)者之一。

“鋼結(jié)構(gòu)是航站樓建筑的重中之重。只有設(shè)計(jì)出最穩(wěn)定、堅(jiān)固的‘骨骼’，每一棟建筑才能穩(wěn)穩(wěn)佇立，絕不能出一點(diǎn)紕漏，這是我們的使命所在、職責(zé)使然?！?/p>

“最難的地方在哪里？”

“是設(shè)計(jì)方案中的C型柱設(shè)計(jì)。C型柱，在旅客眼里或許只是一條條優(yōu)美的曲線，實(shí)際上它是整個(gè)機(jī)場航站樓中最重要的支承結(jié)構(gòu)，它連接著屋面系統(tǒng)與地面，承載著不同方向的受力。從結(jié)構(gòu)力學(xué)到抗震安全，都對設(shè)計(jì)提出了巨大挑戰(zhàn)?！?/p>

在朱忠義看來，挑戰(zhàn)即是機(jī)遇?，F(xiàn)在，航站樓核心區(qū)18萬平方米屋面僅用8根巨大的C型柱和少量支撐簡體、框架等支承。在最初的設(shè)計(jì)方案中，C型柱只有6根。朱忠義和團(tuán)隊(duì)成員反復(fù)測算，取消了原方案值機(jī)大廳內(nèi)的10根立柱，以另外兩根C型柱代替。朱忠義解釋道：“這樣做使室內(nèi)的支持結(jié)構(gòu)更為純粹，力學(xué)分布更加合理。另外，C型柱連接屋面部分帶有采光功能，它的設(shè)計(jì)可以將光線分散到其他區(qū)域，讓航站樓自然采光更加均勻合理，進(jìn)一步降低照明能耗?！?/p>

令人驚嘆的是，龐然無比的航站樓居然被放置在了一個(gè)神秘的隔震層上。隔震層能隔離地震波，避免向上傳遞到樓體?！按笈d國際機(jī)場是目前世界上最大的單體隔震建筑，隔震層由1118個(gè)隔震支座和112個(gè)阻尼器組成，穩(wěn)穩(wěn)支承起106萬噸的建筑物，顯著提高了航站樓的抗震安全性。這是我們自主創(chuàng)新的技術(shù)，第一次采用是用在2007年設(shè)計(jì)的昆明長水國際機(jī)場（已建成）中，當(dāng)時(shí)也是我參與設(shè)計(jì)的。”朱忠義自豪地介紹。2019年3月，大興國際機(jī)場航站樓獲得了“中國鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)年度工程杰出大獎(jiǎng)”。

“質(zhì)量是建筑的生命”

對朱忠義來說，最難忘的，是他擔(dān)任結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的綿陽九洲體育館。汶川大地震中，距離北川震中僅有幾十公里的綿陽九洲體育館，是當(dāng)時(shí)最大的抗震救災(zāi)中心。

九洲體育館造型新穎獨(dú)特，如兩片樹葉飄落山澗。朱忠義和團(tuán)隊(duì)根據(jù)屋蓋造型，設(shè)計(jì)了4個(gè)落地拱架作為主要承重結(jié)構(gòu)，受力清晰明了。大拱跨度達(dá)165米，創(chuàng)下當(dāng)時(shí)全國拱形體育館跨度之最。就是這棟原本看起來非常輕盈的建筑，承受住了強(qiáng)烈地震，此后又扛住了連續(xù)余震，成為大震中的“諾亞方舟”。

2003年建設(shè)時(shí)，綿陽當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度要求只有6度。但是，對于當(dāng)?shù)剡@個(gè)容納人數(shù)最多、可承擔(dān)國際賽事的體育館，朱忠義不敢有絲毫放松，在公司老總的指導(dǎo)下，把防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)作為重中之重來對待。朱忠義帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在時(shí)間極為緊迫的情況下進(jìn)行了多方驗(yàn)算和校核，對結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)進(jìn)行了研究，對關(guān)鍵構(gòu)件和部位進(jìn)行了加強(qiáng)，對于普通部位則盡可能優(yōu)化減少用鋼量。當(dāng)165米跨度的大鋼拱即將立起來時(shí)，朱忠義不顧危險(xiǎn)爬到30多米高的鋼拱上，一點(diǎn)點(diǎn)挪著步子仔細(xì)查看每條焊縫……后來下了拱，他才覺得兩腿發(fā)軟，朱忠義說：“質(zhì)量是建筑的生命，容不得一絲一毫的馬虎?！?/p>

“沒有最好，只有更好。”正是朱忠義在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上這種永無止境的拼搏精神打動了當(dāng)時(shí)“中國天眼”FAST建造方——中國科學(xué)院國家天文臺?？趶?00米的“中國天眼”，是世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，由我國自主設(shè)計(jì)建造。 朱忠義是FAST主動反射面主體支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人。

“天眼”位于地形地貌復(fù)雜的貴州喀斯特洼地，精度要求和幾何尺度都遠(yuǎn)超常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)，為滿足觀測需求，還要求結(jié)構(gòu)具有主動變位功能。面對前所未有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，朱忠義帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)迎難而上，不斷試驗(yàn)，創(chuàng)造性地設(shè)置了一個(gè)徑向可動支座，有效解決了復(fù)雜山區(qū)環(huán)境對結(jié)構(gòu)受力的影響，“天眼”反射面變位也更加靈活。已故的“天眼”首席科學(xué)家南仁東聽取了該方案匯報(bào)后非常滿意，興奮地說：“這就是我心目中的方案。”

“夢想”從萌芽到綻放

建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目一個(gè)接著一個(gè)?，F(xiàn)在，朱忠義正忙著卡塔爾盧賽爾體育場的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這是2022年世界杯足球賽的主體育場。

“卡塔爾盧賽爾體育場有9萬多個(gè)座席，是我設(shè)計(jì)的最復(fù)雜的項(xiàng)目之一。我和團(tuán)隊(duì)一起攻克難關(guān)，拿出了最精彩的設(shè)計(jì)方案?！敝熘伊x希望這個(gè)項(xiàng)目能為“中國創(chuàng)造”贏得國際地位和海外市場。

朱忠義的“建筑夢”萌芽于體育場館的設(shè)計(jì)。讀大四時(shí)，他提筆給我國空間結(jié)構(gòu)泰斗、浙江大學(xué)董石麟院士寫了一封自薦信：國家迎來大發(fā)展的春天，未來體育場館等建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必將大有用武之地，希望能有機(jī)會師從董老師繼續(xù)深造?！皼]想到，董老師不僅給我親筆寫了回信，還鼓勵(lì)我努力加油，這給了我莫大信心?！敝熘伊x回憶道。結(jié)果，他順利考取浙江大學(xué)，2000年以優(yōu)異成績完成碩士和博士學(xué)業(yè)。由于表現(xiàn)優(yōu)秀，在校期間他光榮入黨。畢業(yè)時(shí)，朱忠義放棄了留校，他心中始終有一個(gè)“夢想”：希望把自身所學(xué)運(yùn)用到一線工程當(dāng)中，直接為國家建設(shè)服務(wù)。

機(jī)會總是青睞有準(zhǔn)備的人。朱忠義參加工作的第二年，北京申奧成功。在奧運(yùn)工程建設(shè)中，他負(fù)責(zé)首都國際機(jī)場T3航站樓和奧運(yùn)工程國家體育館的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。從方案討論、初步設(shè)計(jì)，到反復(fù)修改，再到泡工地、盯現(xiàn)場……他十天半個(gè)月不回家是常事，持續(xù)數(shù)年夜以繼日地工作，出色地完成了各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。2004年在設(shè)計(jì)首都機(jī)場T3航站樓最緊張時(shí)，朱忠義長駐現(xiàn)場，他的母親從山東來京檢查身體，半個(gè)多月過去了，他一無所知，直到回家前，母親乘機(jī)場大巴到工地看他。面對忙碌的朱忠義，母親對他說：“好好工作，做出成績來，回報(bào)國家的培養(yǎng)，這就是我的最大心愿?！?/p>

帶著母親的殷殷囑托，懷著最初的“結(jié)構(gòu)夢想”，朱忠義一直勤勉地走在奮進(jìn)之路上……

（責(zé)任編輯：閆正宇）