新華社天津1月27日電 題:他在野外被“炸”了四次?!——師燕超的“爆炸”人生

説起爆炸,普通人可能會感到害怕甚至避而不談,但38歲的師燕超卻總會滔滔不絕地講上一陣子。

這個青年天天“搞爆炸”,不是為了製造危險,恰恰是為了守護安全。

“你看,超壓荷載12兆帕能測出這樣的波形真是很難得,測到的數據也很完美!”天津大學建築工程學院副院長師燕超在電腦上向記者展示著自己測出的近距離爆炸荷載時程曲線圖。

師燕超的臉上洋溢著笑容,別人看得出他的喜悅——這項科研成果填補了世界上該領域的空白,建立了全新的近距離爆炸荷載統計模型;但只有他自己知道,這個笑,是多麼的來之不易——為做這個研究,他和團隊連續攻關兩年,在野外被“炸”了四次。

民用建築抗爆專家師燕超本來是學習土木工程專業的,學生時代的一次訪學經歷,讓他開始對建築抗爆産生興趣,並在這個“冷門”行業越扎越深。

“從全世界範圍看,百姓的生活中可能會遇到恐襲爆炸或意外爆炸,因此,根據需要對重要建築進行抗爆設計十分必要,而分析確定建築可能面臨的爆炸荷載是關鍵。”師燕超説,遠距離爆炸荷載相對好測,但國際常用的確定爆炸荷載的經驗公式和圖表均未考慮炸藥形狀、起爆點位置等不確定性,用其計算近距離爆炸荷載實際誤差可能高達500%。

師燕超意識到,必須建構一種新型的近距離爆炸荷載模型,確定近距離爆炸強度的動態曲線。但是,近距離爆炸往往伴隨高溫、火焰、電磁輻射等干擾因素,其測試是一個國際性難題。

在歷經數十次的試驗方案論證後,2017年起,他和團隊開始進行野外近距離爆炸試驗。

“近距離爆炸荷載測試必須保證試驗建築物的剛度,這樣才能使其在被炸時震動干擾不至於太大。開始我們採用了實際的鋼筋混凝土結構做試驗,結果……”師燕超嘆了口氣,指著電腦螢幕上第一次試驗獲取的爆炸荷載時程曲線圖説,“你看這個曲線,震動干擾太大了。”

差不多半年後,師燕超第二次來到試驗基地,這次他選擇了很厚的鋼板作為被爆炸物,為了穩定,將鋼板直接固定在地面上測試,沒想到還是沒測出符合爆炸荷載變化規律的曲線。

“準備一次試驗,需要很長時間,中間要經過無數次論證,而且每次野外爆炸試驗,還可能會面臨裝在被爆炸物上的感測器被破壞等突發狀況。”師燕超説,第三次又沒成功,而此時,一些跟他搞測試的學生都已經畢業了。

“接力幹吧。”時間已經到了2019年8月,師燕超帶著一些新補充進來的團隊成員,第四次來到試驗場。這一次,他們先在地面固定好架子,然後把厚鋼板固定在架子上,牢固安裝並調試好感測器,做好感測器及測試設備防護,確保現場安全後,點擊起爆器按鈕,遠端引爆TNT炸藥,嘭!一聲巨響後,他們趕緊查看荷載監測曲線,發現成功了!

 

師燕超回憶説,當時並沒有歡呼雀躍,“失敗也有失敗的意義,在研究成功前發表的論文中,我也樂於將失敗的分析放進去給學界同仁參考。”

最終,基於試驗結果,師燕超提出並建立近距離爆炸荷載的統計模型,將有關研究成果發表在國際權威期刊上。“這個統計模型充分考慮了近距離爆炸荷載的不確定性,在指導建築抗爆設計時可以根據需求合理確定爆炸荷載,確保建築的抗爆安全性。”師燕超的臉上寫滿了“值得”。

近年來,在國家出版基金資助下,師燕超與其導師合作出版了我國民用建築抗爆領域的首部專著《建築結構抗爆分析理論》,作為骨幹成員參與編制了我國首部《民用建築防爆設計標準》,參與修訂《建築結構抗倒塌設計標準》,首次將結構抗爆炸連續倒塌設計寫入其中。

 

師燕超説,因為變數極大,抗爆領域還有諸多科學問題沒有解決,因此,隨著研究的深入,他和他的學生對這個“冷門”研究得越來越寬。“我的學生,有的研究爆炸引起建築物中人體耳鼓膜、肺部損傷的範圍,有的研究如何優化門窗玻璃尺寸提高其防爆性,有的研究爆炸災後建築性能評估等,幾乎每個研究生都有一個新的研究方向。”師燕超説。