劉華北:傾力盡智讓基礎設施“強筋健骨”
- 發佈時間:2015-06-24 01:30:56 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
■第二看臺
近期,華中科技大學土木工程與力學學院劉華北教授,獲得了我國土木工程界的最高榮譽獎項之一:2015年度茅以升科學技術獎——土力學及岩土工程青年獎。十多年不懈的執著探索,劉華北説,這一榮譽的背後,是他對“痛並快樂著”的科研工作的深刻體會。
“土工合成材料是普通人很陌生的名詞,但卻是人們生活中離不開的重要東西,也是我熱愛的科研專業。”劉華北介紹説,土工合成材料的一個主要用途是土工加筋,通過在填土中鋪設一層層的土工格柵或土工織物,可以大大的提高土體的強度和剛度。從上世紀80年代以來,土工合成材料加筋土被廣泛應用於擋土結構、邊坡加固、地基加固以及路堤結構等。
“與傳統的土工結構相比,土工合成材料加筋土結構具備性能優越、經濟、環保等特點。”劉華北説,以加筋土擋墻為例,國外的研究表明,與傳統的重力式擋墻相比,加筋土擋墻的造價能降低一半以上,其帶來的二氧化碳排放也大大減小。特別是土工合成材料加筋土結構具備非常優越的抗震性能,其近年來在美國、日本以及我國的大型地震中的抗震表現遠優於傳統的土工結構。由於這些優點,土工合成材料加筋土結構在我國的基礎設施建設中有非常廣泛的應用前景,加筋土結構的數量近些年來一直呈指數級增長的趨勢。
但是,由於這類結構的歷史較短,人們對結構的行為機理的認識還存在很多模糊的地方,結構的設計方法也存在很多問題,需要開展深入的科學研究予以解決。劉華北説,這也是他執著于這一領域科研工作時的艱苦與快樂——痛並快樂著。
劉華北是中組部第四批“青年千人學者”,華中科技大學土木工程與力學學院教授。在到華中大工作之前,劉華北曾任教于清華大學和美國紐約城市大學,並於2013年獲得紐約城市大學的終身教職資格。懷著對祖國的熱愛,他選擇回國為我國的基礎設施建設貢獻力量。
在工作中,劉華北選準方向重點突破,隨時抓住科研中發現的閃光點。自1999年以來,他一直從事土工合成材料加筋土結構的研究,其研究的內容涉及材料力學行為、土工合成材料與填土的相互作用、加筋土擋墻結構的靜力行為機理、以及加筋土結構的地震動力機理等。其研究成果加深了人們對加筋土結構力學行為的理解,為加筋土結構合理設計分析方法的建立提供了重要的基礎研究成果。
劉華北笑説:“其實我的研究並不像研究名稱那樣高深莫測,而是與生活息息相關。”地鐵地下結構的抗震及抗爆防護便是劉華北關注的另一個重要領域。地鐵地下結構目前已經成為我國大中型城市主要的公共交通設施,而我國很多城市處於地震區,且這些公共設施也存在恐怖襲擊等爆炸風險。劉華北説,他在這方面的研究試圖從多災種共同防護的角度理解結構的抗震抗爆機理,從而尋找經濟合理的抗震抗爆措施。
劉華北在土工合成材料加筋土結構及地下結構方面的研究成果在國際上已經具有一定的影響,在這些領域已發表了40多篇SCI收錄的期刊論文,論文為國內外學者廣泛引用。劉華北表示,希望通過他的努力,能讓土工合成材料為我國的基礎設施建設“強筋健骨”。
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