呂西林（中）帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)抗震方案
呂西林（右三）在工程現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生
以上圖片均為同濟(jì)大學(xué)提供
人物小傳
呂西林，1955年生，陜西岐山人，中國(guó)工程院院士、同濟(jì)大學(xué)教授、建筑結(jié)構(gòu)抗震專家。呂西林專注構(gòu)建高層建筑面向性能化和可恢復(fù)功能的抗震理論與方法，主持完成國(guó)內(nèi)50余棟復(fù)雜高層建筑的抗震研究工作，研發(fā)多種消能減震裝置與控制技術(shù)，成果應(yīng)用于多個(gè)重大工程。他曾獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、省部級(jí)一等獎(jiǎng)10項(xiàng)、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)及2024年度上海市科技功臣獎(jiǎng)等?！ ?/span>
“設(shè)立教育基金是我多年的心愿，希望為學(xué)校年輕人的培養(yǎng)作一點(diǎn)貢獻(xiàn)。”日前，中國(guó)工程院院士、同濟(jì)大學(xué)教授呂西林將所獲的2024年度上海市科技功臣獎(jiǎng)獎(jiǎng)金全部捐贈(zèng)，用于激勵(lì)土木工程學(xué)科青年一代，在防災(zāi)減災(zāi)、智能建造等領(lǐng)域作出創(chuàng)新性貢獻(xiàn)。
這是呂西林持續(xù)40多年潛心研究的領(lǐng)域。由他主持的同濟(jì)大學(xué)地震模擬振動(dòng)臺(tái)常年都在繁忙試驗(yàn)，上海中心大廈、重慶來福士廣場(chǎng)等50余棟地標(biāo)性高層建筑都曾在這里進(jìn)行過抗震模擬試驗(yàn)。“我們的工作就是幫高層建筑‘扎穩(wěn)馬步’，為它們量身設(shè)計(jì)穩(wěn)固的‘底盤’、強(qiáng)健的‘筋骨’。”呂西林說。
“應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，為高層建筑‘強(qiáng)筋健骨’”
研究抗震的想法，源自呂西林對(duì)大地震的親身體驗(yàn)。1976年唐山大地震發(fā)生時(shí)，呂西林就讀的西安冶金建筑學(xué)院震感明顯，呂西林與老師同學(xué)在學(xué)校操場(chǎng)上搭棚子，度過了幾個(gè)不眠之夜。“為什么房子會(huì)倒？能不能讓它不倒？”那時(shí)候，這個(gè)疑問便在呂西林心里扎了根，也促使他報(bào)考同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)理論研究所攻讀碩士和博士學(xué)位。
1984年，呂西林博士畢業(yè)，成為同濟(jì)大學(xué)獨(dú)立培養(yǎng)的首位結(jié)構(gòu)工程博士。為了更多接觸領(lǐng)域前沿，呂西林留校任教后，又赴海外進(jìn)修，專攻高層建筑抗震研究。學(xué)成歸來的呂西林趕上了上海浦東開發(fā)熱潮。“能有機(jī)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，為高層建筑‘強(qiáng)筋健骨’，我非常興奮。”呂西林回憶說。
2008年，上海中心大廈建設(shè)單位開始組織設(shè)計(jì)招標(biāo)，同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院與外方中標(biāo)，呂西林率先提出，應(yīng)當(dāng)設(shè)法解決超高層建筑遇到大風(fēng)和地震的搖晃風(fēng)險(xiǎn)問題，并提議在大樓屋頂設(shè)置電渦流阻尼器。為找到合適的阻尼器重量，呂西林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員一遍遍地做模擬分析和試驗(yàn)，將阻尼器的重量從1400噸調(diào)整到1000噸，有效減輕大樓在特殊天氣環(huán)境下可能產(chǎn)生的搖晃感。時(shí)至今日，重達(dá)千噸的“鎮(zhèn)樓神器”依然讓這座632米的高樓在狂風(fēng)暴雨中屹立如松。
上海中心大廈阻尼器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，是國(guó)際上首次將電渦流阻尼器用于超高層建筑的抗風(fēng)控制，也讓更多人了解到高層建筑抗風(fēng)和抗震的重要性。
2010年，重慶來福士廣場(chǎng)的設(shè)計(jì)圖紙被遞到呂西林案頭，建筑設(shè)計(jì)建設(shè)高度達(dá)350米。“重慶天氣炎熱，建筑內(nèi)部的空調(diào)溫度較低。冷熱交替下，大樓混凝土結(jié)構(gòu)容易因熱脹冷縮出現(xiàn)裂縫。”呂西林介紹，傳統(tǒng)加強(qiáng)方式是將建筑的梁和柱加粗，這么做不僅工期長(zhǎng)、成本高，而且會(huì)影響房屋實(shí)際投入使用的面積。結(jié)合大廈實(shí)地環(huán)境，呂西林團(tuán)隊(duì)給出了“滑動(dòng)支座+黏滯阻尼器”的結(jié)構(gòu)隔震方案。“滑動(dòng)支座+黏滯阻尼器”安裝于塔樓頂部與連廊之間，通過這個(gè)裝置，地震發(fā)生時(shí)即使支座搖動(dòng)，上面的建筑體也能保持不動(dòng)。如此一來，既大大提高了建筑的抗震能力，還節(jié)約了大量工程時(shí)間。如今，這一靈活的組合式隔震減振系統(tǒng)已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外10多項(xiàng)建筑工程中?！ ?br />
“抗震研究不僅是科學(xué)問題，更真切關(guān)乎著人們的生命”
2008年，汶川大地震發(fā)生后的第四天，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部派出同濟(jì)大學(xué)“房屋應(yīng)急評(píng)估專家組”奔赴抗震救災(zāi)第一線，呂西林擔(dān)任領(lǐng)隊(duì)。5天內(nèi)，專家們馬不停蹄，先后在四川廣元、青川、蒼溪等地完成了223棟房屋的評(píng)估。
受災(zāi)嚴(yán)重的青川縣城，余震不斷。不少房屋樓體上布滿密密麻麻的裂縫，連磚頭都露了出來，評(píng)估過程中，周圍群眾都為這些專家捏把汗。
呂西林憑借豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，和同濟(jì)大學(xué)的幾位專家一層層“掃樓”，最后評(píng)估結(jié)果認(rèn)定，除67棟房屋需立即拆除外，其余大部分可以入住。“許多在外露宿的群眾可以回家了！”大家都松了一口氣。此后，呂西林十幾次率隊(duì)奔赴災(zāi)區(qū)，足跡遍及四川都江堰、青川、廣元、蒼溪及陜西寶雞等地，完成災(zāi)區(qū)大量建筑物的抗震鑒定。
“大地震讓我明白，抗震研究不僅是科學(xué)問題，更真切關(guān)乎著人們的生命。”呂西林說。
學(xué)術(shù)上，但凡涉及建筑結(jié)構(gòu)安全問題，總會(huì)看到呂西林骨子里的堅(jiān)持。有一次，他被邀請(qǐng)參加一個(gè)工程的專家評(píng)審會(huì)，面對(duì)邀請(qǐng)單位準(zhǔn)備好的論證材料，呂西林認(rèn)真研判，發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)中的不合理之處，當(dāng)即提出不同意見和改進(jìn)方案，“我來是給工程質(zhì)量把關(guān)的，必須認(rèn)真負(fù)責(zé)，不能只是抱著走過場(chǎng)的心態(tài)。”呂西林說。正如他經(jīng)常對(duì)學(xué)生們說的：“抗震防災(zāi)事關(guān)人命，我們要有奉獻(xiàn)精神，更要有使命感和責(zé)任心。”
“只要地震不消失，我們的研究就不會(huì)停止”
“在中國(guó)，高層建筑、連片建筑層出不窮，單體建筑就像一個(gè)個(gè)孤立的細(xì)胞，只研究單個(gè)細(xì)胞，難以掌握全部狀況，要研究整個(gè)建筑群的抗震響應(yīng)。科技發(fā)展日新月異，我們要不斷學(xué)習(xí)，適應(yīng)新的變化。”呂西林說。
蓬勃的創(chuàng)新熱情引領(lǐng)著呂西林在學(xué)術(shù)道路上持續(xù)開拓進(jìn)取。
呂西林的創(chuàng)新理念也影響著整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的成員。去年，團(tuán)隊(duì)成員、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院教授周穎研發(fā)的“建筑群地震響應(yīng)AI大模型”成為學(xué)術(shù)界討論的熱點(diǎn)——通過融合建筑物理特性與深度學(xué)習(xí)，短時(shí)間內(nèi)即可預(yù)測(cè)21層高樓的地震響應(yīng)，相當(dāng)于給建筑群裝上“神經(jīng)系統(tǒng)”。2025年7月，這個(gè)AI大模型亮相世界人工智能大會(huì)。
2025年，上海張園7500噸重的石庫門建筑群實(shí)現(xiàn)整體“搬家”，呂西林團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“步進(jìn)式移位”發(fā)明專利及相關(guān)技術(shù)成果在其中大顯身手。此前，上海音樂廳和上海玉佛寺大雄寶殿等歷史建筑的移位改造，也都離不開呂西林及其團(tuán)隊(duì)提供的技術(shù)支撐。
同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)工程系教授蔣歡軍在呂西林身邊學(xué)習(xí)工作了30年，他感觸最深的是呂西林身上不竭的學(xué)習(xí)勁頭和創(chuàng)新活力：“呂老師常對(duì)我們說，隨著新材料和新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未必適用，不要盲從標(biāo)準(zhǔn)，更不要受現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的束縛。”
有人問呂西林，這一輩子只做抗震研究，會(huì)不會(huì)覺得單調(diào)？他搖搖頭：“只要地震不消失，我們的研究就不會(huì)停止。只要還有一棟房子可能在地震中倒塌，我們的工作就沒做完。”
從唐山到汶川，從居民樓到聳入云端的高樓大廈，呂西林用一生踐行著一個(gè)信念——讓建筑“震不倒”，讓人們?cè)诎踩慰康姆孔永镄腋５厣睢?/span>
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