建筑设计钢筋铁骨 ——记建筑抗震专家、结构设计大师胡庆昌
胡庆昌大学毕业后就一直从事土木结构工程的设计工作,如今,年过八旬高龄的老人每天仍来到北京建院专家工作室内的那个拥挤但仍很洁静的办公室上班。关于建筑结构工程,打个蹩脚的比喻:如果说建筑师设计的是一个人可看得见的身貌气质,那么结构工程师所做的就是设计出支撑这个肉体的骨骼与骨骼间结合的关节点。断了脊梁的人是难以想象的;而一栋建筑的结构不好,便可能会有房倒屋塌的后果。
胡庆昌的父亲是一位研究中国古典文学的学者。胡庆昌从小就深受家庭教育和环境的影响,对读书有着浓厚的兴趣。他没上过小学,父亲为他请来家庭教师讲授数学、中文、英文等课程,10岁时便上了南开中学初中,14岁时考上了天津工商学院附中高中,16岁时便考取了天津工商学院,刚20岁时就已大学毕业。至今,胡庆昌还清楚的记得,他毕业时正赶上“七·七”卢沟桥事变,他的毕业证书上的毕业时间上填写的就是1937年7月7日。毕业后,胡庆昌当了一年的家庭教师,后到唐山开滦矿务局土木工程处任工程师,直到1945年抗战胜利后他才离开。这8年中,胡庆昌不只是做房屋设计,公路、桥梁、煤矿工程等他都搞过一些设计,还参加过井下测量。
抗战结束,胡庆昌便辗转于各个地方,在平塘公路搞桥梁设计,在北平的救济总署冀热平津分署搞些战后恢复工作,到过淮南煤矿——因为胡庆昌无法习惯那些地方的官僚习气,无聊的应酬,耗人精力的勾心斗角,拉人结帮的派系团体,所以,他只能频繁地“ 跳槽”。1950 年时经友人介绍,胡庆昌来到了北京,1952年到了永茂设计公司——(北京市建筑设计研究院的前身),从此才真正地得到施展他的本领和才干。
建国之初,国家建设百废待兴,同时在各个方面也存在着空白点,建筑领域也不例外。1954 年,他主持了友谊宾馆的结构工程设计。在当时工期相当紧,又适逢冬季,现场大面积浇制混凝土是不可能了,于是,只有搞预制。当时反槽形预制楼板还很少应用。最初安装时,这些预制楼板往墙上一架,人站上去有明显的颤动。这件事一发生,当时在中国的一位苏联结构专家断然认为,这是严重的设计问题,预制板的刚度不够。在施工单位支持下,他在现场进行一次两跨板的试验。在试验中,板缝配筋浇灌混凝土,几块板连成一体,支座有一定连续性,人站上去,再也没有颤动的情形了。事后,他并没有去为自己辩解,还是默默无闻地投入到自己的工作之中。
50年代末,当他接手搞民族饭店的结构任务时,我国关于装配结构的技术依然是匮乏的,然而,民族饭店却是全装配结构:梁、柱、板、12层的框架。当时,院领导跟胡庆昌说,要是真出了问题,你是要掉脑袋的。他是有信心的,就是靠他的勤奋和努力。一边做试验,一边施工。施工最紧张的时候,胡庆昌在晚上12点前回家的日子屈指可数。而有的时候,甚至已经睡下了,又被叫到工地,去解决突然出现的问题。
胡庆昌他就是这样干的,在一个有抗震要求的高层建筑中,首次采用并完成了高层装配式钢筋混凝土框架的设计与施工。如今,这个建筑仍然耸立在长安街上,不过你可知道,这个建 筑的主体结构完成仅用了120天。经过这次锻炼,干什么钻研什么的胡庆昌对装配结构的研究更加深入了。从1963年到1977年,他主持了钢筋混凝土装配式框架节点的定型与研究,为满足装配式多层框架设计的要求,经过多次调查研究,提出了整浇式和叠压浆锚式两种装配整体式梁柱节点,其成果列入全国通用图集并在工程中被广泛采用。1992年,在试验研究和工程实践的基础上,胡庆昌主持编写出版了《钢筋混凝土装配整体式框架节点与连接设计规程》。
如果说胡庆昌在装配结构方面所进行的是开拓性工作的话,在50年代初,结构抗震对于他来说同样也是一片空白,只有极少数来自苏联方面的材料。1956年修建的全国合作总社等一批高楼,抗震设计数据参考的更是苏联1951年的规范。
1966年邢台大地震,胡庆昌参加了一支考察队奔赴灾区。那时的生活很艰苦,睡的地方是搭起的帐蓬,甚至有些时候只能挖个长方形的坑,坑底铺草,坑口拾块木板,人就钻进去睡。吃呢,是窝窝头、咸菜。交通工具是自行车。胡庆昌往往是跟随着队伍一早骑车赶到一个村庄看震害,又是观察又是拍照地忙乎,很晚才能返回。他们来到后的几天,住在隆尧县牛家桥村,帐蓬支在滏阳河边。3月22日傍晚时分,突然发生了强大的余震,动感十分厉害,连油灯都倒了。他立刻冲出帐蓬,朝河边跑去,刚到河边,大震就来了。他看见,那些屋子象波浪似地滚滚塌倒;河岸上的土在往下滑落;地开裂了,喷水冒沙;人不能站稳,象是坐在颠簸的卡车上一样摇摇晃晃。两三分钟后,才停止。这种亲眼目睹的情景,使他认识到地震作用是复杂的。70年代中期,接连在海城、唐山出现了大地震,特别是唐山大地震造成了重大灾害和损失,胡庆昌都曾去过这两次地震灾区,进行考察研究。特别是唐山地震,给他留下了难忘的印象 。
50年代时,我国还没有制订抗震设计规范,那时基本上都是参考苏联的资料。直到1962年才开始制定我国自己的规范草案。“文革”期间,国家建委组织专家编写《京津地区抗震设计暂行规定》,胡庆昌参加了这项艰苦的工作。改革开放以后,我们国家有了飞跃式的发展,建筑业也同样迎来了新的机遇。高层建筑、钢结构建筑日益多了起来,过去的规范已不适应现代化的要求。从1981年开始,胡庆昌和编写组的同事们又开始了新规范的编著,直到1989 年,这“工程”才算结束。退休后的胡庆昌依然每天还在坚持工作。随着岁月的增加,他对建筑工程抗震工作的认识也在不断的提高。看到院里青年建筑师在逐步地成长起来,身为前辈的他心中非常高兴。对当前一些工程抗震设计中,一些工程师主要是以规范为基础,再使用计算机设计软件进行设计,他认为,抗震设计不只是规范加软件。软件的编制是在一定的条件下进行的,它并不十分全面和完善。更重要的是抗震设计概念,这种概念来自震害经验积累、理论分析和试验研究,年轻的大学生往往都缺乏这方面的知识,抗震设计概念要不断充实,因此要重视调查研究和学术交流特别是国际间的交流,这样可以多了解一些国际上最新的技术水平和未来的发展方向。
国际交流需要一定的外语水平,由于历史条件和个人努力,胡庆昌有较好的英语基础。50年代他还曾学习过一段时间的俄文,现在还可以借助词典的帮助来阅读俄文的专业资料。也正是因为他的努力,他的博学,所以他对当前国际地震工程的最新状况比较了解,并一直关注这方面的研究动态和发展方向。近年来他不断参加和指导一些课题研究为创造新的抗震 结构体系而努力。进入90年代后,中国的建筑业出现了又一次大的飞跃,过去的所制定的抗震规范又一次不适应新的要求。1由于他在建筑工程设计方面所做出的突出贡献和取得的成绩,1994年,胡庆昌被建设部授予 “工程设计大师”的称号。现在每天他同以前一样,早上骑着一辆自行车,按时走进自己的办公室。没有人对一个八旬老人会提出这种要求,但他仍然默默无闻地坚持这样做。