徐植信


徐植信,固体力学家、地震工程专家。从事地震工程和防护工程的教学与研究工作。在应用力学理论解决重要工程实际问题中作出了成绩。如大跨度三向网架安全起吊、大型雷达跟踪性能良好的结构等。

徐植信 - 生平概况

徐植信,1929年3月9日出生于江苏省嘉定县(现划归上海市)。他有两个姐姐。父母40岁时始得子,因此对他十分溺爱,幼年即授其诗书。在他读完小学二年级时,正值日本侵略中国之际,全家逃离嘉定,他不得不辍学两年。不久父母相继去世,靠大姨母沈有芬抚养,直到中学毕业。在这期间,他对国家贫弱遭受侵略之苦感受很深,因而抱着“读书救国”的想法努力学习。1945年,他考入上海交通大学土木系,时逢日本无条件投降。那时,在沦陷区的学生被政府称之为“伪学生”,须经过甄审才能入学读书。为了争得入学读书的权利,学生开始组织起来,提出“人民无伪”、“学生无伪”的口号。徐植信从参加反对甄审开始,逐渐参加了进步的学生运动。在进步思想的影响下,他认识到:仅有科学技术还不能使中国富强,只有改变政治上的腐败国家才有前途。随着认识的提高,他于1949年2月加入了中国共产党的外围组织新民主主义青年联合会。

1949年,他由上海交通大学土木系毕业,获学士学位。毕业后,徐植信先在北京市建设局、卫生工程局工作,参加整治北京市的河、湖水系。后又在华东建筑设计公司、第一机械工业部所属的设计单位工作了约10年。还参加过淮河涧河集水闸的建设工作和太原重型机器厂、沈阳重型机器厂、南京汽车厂等的设计工作。他的工作作风认真深入,对工作要求完美无缺,对人直率坦诚,从不肯为顾全关系而放松要求,使工作受损。1956年,年仅27岁的徐植信就担任起主任设计师的职务。他负责的设计项目虽然很多,但对所有的计算书和图纸,他都逐一认真审阅。此时,徐植信加入了中国共产党。1958年,设计院为了加快出图,普遍对结构不作分析计算而采用套用标准设计的做法,造成结构上很大的不合理;同时图纸又过于简化,经常无法照图施工,出现很多问题。徐植信不怕受批判,敢于以书面的方式提出意见,反对这种做法。

徐植信不满足于能胜任设计工作,渴望能有机会深造,在学术上作出更多的贡献。1962年,他考入同济大学应用力学专业当研究生。10多年的实际工作经验使他对各种问题的工程背景有着深刻的理解。在导师李国豪的指导下,他不仅掌握了治学的基本方法,而且更重要的是在治学严谨、道德修养等方面有了一个学习的榜样。研究生毕业后,他留在同济大学工作,任结构理论研究室副主任。结构理论研究室是国家科委批准建立的、设在学校的防护工程研究机构。为了正确设计抗爆炸作用的结构,必须首先知道爆炸时地面及地下的压力荷载特性。徐植信敏锐地抓住这一研究方向,开始研究抗爆结构承受的荷载。他是国内较早开展研究爆炸波在岩土介质中传播规律的研究者之一。同时,他积极筹备测试手段。1966年,爆炸荷载的理论与实验研究已初具规模,研究室也已成为高等学校研究防护工程的骨干单位。但是他所坚持的正确科研方向在“文化大革命”中却遭到批判,被攻击为研究荷载是“篡改科研方向”。徐植信不怕“批、斗”,坚持他的正确观点,驳斥了错误论调。尽管如此,结构理论研究室最终还是在1974年被撤消了,正在建设的实验设备亦遭到丢弃或损毁。

直至1978年,结构理论研究室始得到恢复,并扩建为研究所。鉴于1976年唐山地震造成了近代地震史上最严重的灾害,抗震研究急待开展,身为结构理论研究所所长的徐植信把握住这一有利时机,开展了地震地面运动及重大工程抗震问题的研究,并且将地震工程作为研究所重要的研究方向,努力进行人才培养、设备建设和对外合作交流。在他担任同济大学副校长兼结构理论研究所所长期间,研究所发展成为聚集有土木结构、力学、岩土工程、地球物理等专业人才,以及具有强震仪及记录处理设备、地震模拟振动台和土动力试验设备等先进设备的、有特色的研究教学单位,并先后和美国、日本等国的著名学者建立了合作科研关系,取得了大量研究成果,培养了一批人才。这些人才、成果、设备为同济大学后来建立的土木工程防灾国家实验室奠定了基础。

徐植信 - 传播理论

徐植信是国内较早研究应力波在岩土介质中传播问题者之一。地震工程需要了解地震时地面运动的特性才能用有效的办法使建造在地震区的建筑物不损坏。同样,只有知道爆炸时地面及地下的压力,才能正确设计抗爆结构。作用在抗震和抗爆结构上的荷载和结构本身性质有关,不能象一般的土木建筑结构那样将荷载问题和结构反应问题截然分开处理。徐植信抓住地震和爆炸荷载的这一基本特点,从应力波在岩土介质中传播的理论出发来研究结构与介质的相互作用问题。这是一个地震学与地震工程学、波动理论与结构振动之间的边缘学科。徐植信作为最先研究者之一知难而进,在这一新的学科中勤奋耕耘,作了大量沟通的开拓性工作。

徐植信研究地震波和爆炸波的传播,坚持下列三个基本观点:

1.重视基础性工作
一方面,他十分重视布设强震观测站,以取得地震记录。先后在山东郯庐断裂带、云南滇西和上海等地设了观测站,在云南和上海取得了一些有价值的记录。另一方面,他不拘泥于专业之间的界限,大胆地向地震学跨出一步,研究了地震震源机制对地面运动的影响,将震源物理方面的研究成果应用于地震工程。

2.针对不同性质的问题采用最为合适的求解方法
在理论分析方面他不囿于一法。在研究地表任意沟谷对地震地运动的影响时,采用转换矩阵法;在研究孤立山包或外凸地形对地震地运动的影响时,采用边界元法;在研究随深度线性渐变介质中波的传播时,采用解析法;在研究爆炸波的传播时,则在时间域内求解,反映了瞬时突加压力的特点。

3.研究立足于应用他从地震时可能遇到的实际情况出发
将研究地震波传播理论的主要精力放在场地条件对地震地运动的影响上,进而研究考虑结构-地基相互作用和地形地质条件下结构的地震波的有效输入。

由于他的研究思路清晰、目的明确和针对性强,不少研究成果已被用于重要工程上。例如华北地区地震波衰减规律的研究被用以确定北京京城大厦的抗震设计依据;考虑多种因素的地震动有效输入研究被用于秦山核电厂安全壳的安全检验,并正被用作为上海新建450米电视塔的地震反应分析。上海南浦大桥的地震动输入也应用了这方面的成果。

徐植信 - 力学贡献

徐植信在应用力学原理解决各类工程结构问题上作出了贡献。他对实际工程中难以解决的力学问题,总是以极大的热忱去分析问题的本质,搞清症结所在,提出正确的解决方法,为科学技术应用于建设实践而不懈努力。这里举三个例子。

大跨度三向网架整体安全起吊 三向网架结构适合于大跨度建筑。中国第一个三向网架于1970年建于上海。为了便于制作面积为57002、重量为2.548×101010公斤的大型整体结构,采用在安装现场制作后再将它吊到空中移位、下放就位的施工方案。由于网架起吊时受力与正常荷载下的受力情况不同,稍一疏忽可能会导致网架在起吊就位时破坏。负责这一施工方案设计的徐植信是承担风险的,但他并不退却,周密地考虑了各种可能的情况,甚至计算了40个起吊点不均匀而可能发生的高差。周密的考虑使施工非常顺利地实现了前所未有的方案。其后,中国建了许多个这种结构的体育馆和会堂。

大型雷达结构特性满足跟踪性能 大型雷达是由巨大的金属结构天线罩、支架、塔身等构成。它的自振特性直接影响跟踪目标的性能。由于雷达结构的复杂构造给自振特性的分析带来很大的困难,诸如:不同部件的刚度和质量之差达几个数量级;能使结构作俯仰和水平旋转的两套齿轮系统各有锁定转子和自由转子两种运动状态;船用雷达还和船舶结构骨架连接等。1976年进口的一个雷达由于在分析中忽略了地基变形的影响,导致跟踪性能达不到要求。为了使国内自制的两个大型雷达具有满意的力学性能,徐植信毫不犹豫地接受了这一工作,详尽地分析了各种可能被忽视的因素,保证了雷达的功能。

核电厂的地震安全问题 核电厂主系统主泵是一个直立的、在接近顶部的高处有回转机构的关键设备。为了减少温度应力,这个泵以及蒸汽发生器都是支承在两端铰支的竖杆上,靠管道保持稳定。形象地说,犹如头重脚轻的人踩在高绕上。面对这一难题,徐植信接受了设计部门的委托。他深入细致地调查了这种结构的各种细部情况,研究了它在地震时的安全问题。通过各种工况下的分析计算确保了设计的安全可靠。至此他仍不满足,经过历时10年的努力,终于编制出功能齐、效率高的通用计算程序,供核安全局作为审核同类结构时使用。

徐植信就是这样善于抓住问题的本质,以其扎实的力学功底去分析各种复杂的工程问题,并找出解决问题的关键。他常说:基本功犹如大树的根,各种工程问题犹如树叶,根深才能叶茂。他以此勉励学生不要拘泥于狭隘的专业框框,要运用基本的力学原理去探索解决各类工程问题的途径。

在教学中,徐植信不仅在业务上严格要求学生,而且在道德品质上也同样严格要求他们。他以身作则、循循善诱,在学习、研究上,要求实事求是而不哗众取宠,艰苦奋斗而不侥幸取巧,脚踏实地而不好高骛远。在业务培养上,重视深刻理解基本概念,掌握解决问题的思想方法,使学生具备分析问题、解决问题的能力,而且能够随着科学技术的进步而发展。他在主管研究生培养工作时和在自己讲课时,都充分注意贯彻这些要求。徐植信根据实际工作中的经验,发现基本概念上的错误往往导致十分严重的差错和后果,所以审阅论文时十分重视学生概念是否清楚,所作的假定是否合理,发现问题后,一定要求学生修改妥当后才允许进行答辩。即使是论文中的文句问题,他也一丝不苟。在发现文理不通、词不达意或有错别字时,他都一一指正。目前,他培养的学生正在教学和科研工作中发挥着重要作用。

徐植信 - 人物简历

1929年3月9日 生于江苏省嘉定县(现划归上海市)。
1945—1949年 上海交通大学土木系学习,1949年毕业,获学士学位。
1949—1951年 任北京市建设局、卫生工程局学习工程师。
1951—1952年 任华东建筑工程公司、华东建筑设计公司工务员。
1953—1954年 任第一机械工业部华东土建设计公司工务员、工程师。
1955—1960年 任第一机械工业部第一设计院、第五设计院主任设计师。
1960—1962年 任中共中央东北局经济委员会干部。
1962—1964年 同济大学应用力学专业攻读研究生,1964年毕业。
1965—1978年 任同济大学教员。
1978年— 任同济大学教授、副校长,兼结构理论研究所所长等职。

徐植信 - 主要论著

1 徐植信等.三向网架结构的内力分析.中国科学,1973(2).
2 徐植信等.管道-设备系统的机械振动.全国反应堆结构力学会议论文集,1978.
3 徐植信等.大型雷达自振频率分析.同济大学学报,1980(2).
4 徐植信等.强烈地面运动持续时间对结构物倒塌的影响.同济大学学报,1982(2).
5 徐植信等.具有粘性及非粘性阻尼器的管道-设备-支撑系统的地震响应分析.核动力工程,1986(2).
6 徐植信.上海地区工程抗震中的一些问题.第二届全国地震工程会议论文集,1987.
7 徐植信.地震强地面运动的随机模拟.核工程与设计,1988(2).
8 徐植信.核电站建设对地震地运动的要求.重要工程中的地震问题,北京:地震出版社,1988.
9 徐植信.边界元法用于土木工程中的弹性动力问题.第二届亚洲太平洋结构与施工会议论文集,1989.
10 徐植信等.不规则局部地形地质条件下上部结构对地震地面运动的影响.同济大学学报,1990(1).

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