海聚英才·青年专项行动|抗震专家鲁正:让上海高楼“站”得更稳
青年报·青春上海记者 刘晶晶/文 施培琦/图、视频
他是能让摩天大楼牢牢站稳的青年科学家,也是从未放松过教学工作、同学心中最受喜爱的班主任,今年被评选为2020年度上海市青年五四奖章标兵。同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系80后教授鲁正觉得,要兼顾好教学与科研,一是要有情怀,二是要够专业。
抗震科研让摩天楼“站”稳
位于上海中心大厦第125层的“上海慧眼”艺术装置,底下有一枚阻尼器,在全身上下都充满高科技味的上海中心大厦里,这可是最亮眼的设置之一。强风来袭,摩天大楼会晃动,阻尼器可以削减高层晃动,帮助超高层建筑保持楼体稳定和安全。
鲁正亲昵地称之为“阻尼器宝宝”。让上海的高楼站得更稳当,是鲁正和他的团队一直在做的事。“包括做抗震审查,上海市100米以上的高层建筑都要进行抗震专项审查,环球金融中心、上海中心等这些都是我们进行审查的。”此外,就是对“阻尼器宝宝”的科学研发。
阻尼是一个物理学名词,指的是力的衰减和能量的耗散,有缓冲的意思。阻尼器在全球范围里是一项新技术,上海中心大厦首次采用了电涡流阻尼器,这也是我国的一项创新技术。
“说起结构防灾减灾,大家可能并不熟悉,没关系,我们可以先一起想象一个场景,如果你把一根筷子插在一块嫩豆腐上,然后用手轻轻碰一下这根筷子,会发生什么呢?你可能会说,筷子会摇晃、倾斜,甚至倒了。那么,如果这块嫩豆腐就是我们脚下的这一片上海市的软土地基,却想要在上面矗立起一幢632米高的摩天大楼,且需经受住台风、地震的侵袭,这能实现吗?这正是困扰主攻上海中心抗震设计的我们团队的难题。”
说起专业术语,鲁正也能让大家都听得懂,这得益于他多年任教的经验。“为了让大楼足够稳,我们日以继夜地开展了大量的计算、分析、实验等,最终成功研发了一台重1000吨的电涡流阻尼器。它可以极大减小结构在台风、地震作用下的晃动。它就是我们给大楼吃下的一颗定心丸。”据了解,通过阻尼器降低风致峰值加速度,降低的幅度超过43%,可以令大厦内90%的人能感受到较大的舒适度。
就好似老式钟摆,通过共振来帮助抗风,这是阻尼器的作用。而风和地震概念又不一样。“地震和风不一样,有很多个频率,充满不确定性,所以我们接着要做的就是既能抗风又能抗震,让这个宝宝的包容性尽可能更强,才能让建筑的安全系数更高。”鲁正告诉记者。
立志为人民铸就平安家园
1982年出生的鲁正是浙江绍兴人,自称是个“小镇青年”,镇上小桥流水,很少有高层建筑。2000年他第一次来到上海,对上海印象最深刻的就是满大街的高楼大厦,黄浦江上的座座桥梁。“很震撼!非常震撼!”这么高的楼,这么大的桥梁,怎么能够安全地矗立在这片城市土地上?他感到好奇,也让即将升入大学的他找到了方向。
“说到建筑,同济土木是第一块牌子。要见识大世面,想做点东西,选同济土木肯定没错。”鲁正小时候就对搭积木、拼装挺有兴趣,也梦想过亲手造房子。选择土木专业,他觉得和自己小时候的梦想很匹配。高考时他的分数比专业录取分高了70分,进复旦交大都没问题,但他并没觉得遗憾,因为是自己想要的选择。“现在回头看看,当时遵循了自己内心的感性选择还是正确的。”他说。
土木底下的专业还分很多,为何做抗震防灾方向,鲁正说是受了自己的导师吕西林院士的影响。吕院士是国内建筑抗震界的专家,鲁正一直记得一张照片,那是2008年汶川地震,五百余万间倒塌的房屋吞噬了数万名同胞的生命。这张照片拍摄于地震发生四天后,图中的人就是吕老师,地震发生后第一时间他就主动请缨,奔赴灾区最危险的地方,去进行安全评估。“他个子很高,就看到他弓着身子往废墟里钻。”鲁正说,2008年时应急评估还没那么完善,都要靠这些老专家们钻到一幢幢危楼、一个个地缝里去“望闻问切”,其实非常危险,责任也很大。
鲁正当时正在美国读博士,看到那张照片的第一时间,他只记得自己尊敬的老师面无惧色,眼里只有现场。“我便更加深刻地理解了老师曾教导我们的‘抗震防灾是公益性的事业,我们要有奉献精神’的教诲,从那一刻起,我暗下决心,要把自己的一生投入到国家防灾减灾事业之中。”也正是因为导师给予的触动,让鲁正决定要回国,沿着导师的路继续走下去,将防灾减灾的事业担起来,尽可能为人们铸就平安家园。
学生心目中“最喜爱老师”
博士毕业后,鲁正回到了同济留校任教,十余年砥砺前行,他入选了全球前2%顶尖科学家榜单,获得国家优秀青年科学基金等荣誉称号。
比起个人的荣誉,让他更感到高兴的是,防灾减灾已经在全国落地生根。他所在的同济大学模拟地震振动台,已经为来自全国各地1500余项工程开展过抗震实验研究。“在上海见到的所有高楼、地铁、隧道、桥梁,都经过了严格的抗震设计。”
做工程师讲究的是“传承”,老师曾在国家危难之时挺身而出,将“工程报国”的理念传承于鲁正,作为一名青年教师,他也想将这样的理念传承给自己的学生。做了10年班主任,他被同学们评选为“我最喜爱的老师”,获评校院两级“优秀班主任”。
在鲁正办公室的书橱里,有几幅剪纸画,画中的他有的是讲台前抱臂的样子,有的是坐在钢琴前演奏的样子,还有可爱的软陶人像,这都是学生送给这位“最喜爱老师”的小礼物。能被学生认可,鲁正觉得诀窍在于和学生交流要真诚,要平等,他办公室的门永远对学生敞开。“教学从来不是我说一你说一,而是言传身教。”
鲁正为学校本科生开设的通识课一直是热门抢手课,从一个学期60人,逐渐增加到90人,最后到150人,次次爆满。法条很难讲,他会引导学生来问问题,让学生找案例讲给老师听,再互相讨论,这样的教学模式深受学生喜爱。
他积极将思政教育融入专业课程中,深入学生队伍讲述模拟振动台发展史,让这一主题团课在同济青年学子中口口相传,开设的中国大学网慕课选课人数超过2.2万人且评教优秀。“在教授学生技术的同时,必须坚持立德树人。”他说,学生赠送的画既是对他10年班主任生涯的高度认可,更在时刻激励自己,要将一代代同济土木学子培育成堪当民族复兴重任的栋梁之材。
══ 对话 ══
为建设美好城市贡献力量
青年报:毕业后为什么选择上海,这里吸引你的地方在哪里?
鲁正:从2000年到现在,我一直见证了上海的发展。这个城市的确变得越来越美好,学习土木专业,能够在美好城市的建设中贡献自己的一份力量,是一个互相成就的机会,所以我愿意继续待在上海,一直在上海这边做一些事情。
青年报:对青年教师有没有一些建议?
鲁正:作为高校的青年老师,立德树人是第一位,教学一定要做好。同时为了把课教好,一定要做好科研,才能够把前沿的知识教授给学生。如何才能做好?选准一个自己感兴趣的方向,持之以恒地去做,一定是能够做出成绩。
青年报·青春上海记者 刘晶晶/文 施培琦/图、视频
编辑:梁文静
来源:青春上海News—24小时青年报
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