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西安老教授无偿捐出三项专利 可提高建筑抗震强度

2017-01-24 18:43来源:华商报浏览数:43 

为了便于新技术在工程建设上的推广应用,西安9旬教授姜维山无偿捐出自己的三项专利。1月11日,陕西省质监局和省住建厅联合召开工程建设地方标准资讯发布会,这一消息宣布时,会场响起了经久不息的掌声。而这一技术对于建筑领域提高抗震强度、降低建筑成本、减少建设工期都具有革新意义。

新技术为提高抗震强度

资讯发布会上发布了有关海绵城市、综合管廊、装配式建筑设计、建设和管理,以及施工工艺系列工程建设地方标准。其中的《高强箍筋约束混凝土结构技术规程》工程建设地方标准中,用到了姜维山教授无偿捐出的三项专利。这个一般人听不懂的标准,其实是建筑结构的重大技术进展。

姜维山教授,出生于1927年,退休前任教于西安建筑科技大学,是国际知名土木工程专家、国际组合结构协会成员、科技部专家组成员,也是我国螺旋箍筋推广的首倡者、“约束混凝土和型钢混合结构技术规程”的主要起草人。1月12日,记者专程拜访姜维山,了解他捐出的究竟是什么专利。

“这三个专利都是有关螺旋箍筋的,为的是约束混凝土。”姜维山用尽量通俗的语言说,这是为了从根本上改革常用钢筋混凝土的弊害。混凝土是由水泥、沙子、石子组成的,水泥和沙子硬化后会收缩,但石子不会收缩,造成了混凝土本身会有原始裂缝,在受力后裂缝还会继续扩大,甚至崩开加固钢筋的弯钩,遇到地震就会发生破碎,这是房屋不安全因素的根源。

“唐山大地震刺激得我几天睡不着觉”

“1976年的唐山大地震瞬间造成20多万人死亡,刺激得我几天睡不着觉。”姜维山说,那么多人被埋在震倒的房屋里,建筑结构工编辑是有责任的,应当设计出“震而不倒”的新建筑结构。于是,他在参与编制国家标准《混凝土结构设计规范》时,建议增加抗震结构一章。“汶川地震中发现,房屋凡是按新规范设计就能减轻震害,但与抗震水平较高的国家相比,我国还是有差距的。”

为了缩小与国际上的差距,姜维山的科研思考一直没有停止过,后来才发明了螺旋箍筋。他考虑,既然常用钢筋会被混凝土崩开,能不能换一种结构加固,用螺旋箍筋把混凝土约束起来,但是想法虽好,这样的钢材我国却一时生产不出来。

“美国、日本有这个水平。”姜维山近8旬高龄时,几次赴京,和北京钢铁研究院联系研制高强度钢材,最终历时3年设计出了“高强密配封闭细直径箍筋”,这个设计的难点在于既要满足高强度,还要延展性很好,在螺旋时不至于被折断。经过2分钟上升到1000℃的高温加热,再迅速冷却,最终设计出来的螺旋箍筋,强度达到1100MPa,而我国普通钢筋的强度是300MPa。“经箍筋约束的混凝土根本裂不开。”

让建筑工程节约成本减少工期

“实践证明这种技术不但提高了建筑的抗震强度,还有着很好的经济、工程和社会综合效益。”姜维山说,2014年河北一个建筑面积50多万平方米的箱包城进行了试点。记者看到建设单位出具的一份文件中称,工程节约了41000立方米混凝土和11000吨钢筋等,减少劳动力约1200人,综合测算比当地同类型现浇结构降低成本约5%,工期减少约60天。工程提前投入使用,还为业主增加了可观的经济效益。

姜维山说明,比起普通钢筋直径8-10毫米,螺旋箍筋直径只有5毫米,通过机械化批量生产,一分钟就能生产一根柱子所需的螺旋箍筋,因而能降低成本并加快工期。他表示,陕西此次将这一技术写入标准是有利于推广的。

至于为何要无偿捐出专利,姜维山说,对于可能会用到这项技术的建设单位、设计院和建筑工程企业,如果需要掏专利费,恐怕不利于推广,而这项技术又有利于建筑业的发展,他希翼能在更多的建筑上得到应用。

“这项技术凝结了整个团队多年来的智慧和付出,如果得不到推广,我闭不上眼睛啊。”采访的最后,姜维山说道。

记者手记:一堂励志的博导课

1月11日,陕西省质监局和省住建厅共同召开的资讯发布会上,共有两次经久不息的掌声,都是送给姜维山教授的,既是因他无偿捐出自己三项专利的感动,更是对于年届九旬的他亲临会场的惊叹。

会上提到的“高强箍筋约束混凝土结构”一词让学文科的我一头雾水,只好先去约访。老先生欣然同意,又问了一句让人惊讶的话“是我去你那儿呢,还是你来我这儿?”“当然是我来拜访您了!”既是大家,又如此谦和,采访生涯中这样的采访对象少见。

如约到达先生家中时,他早已等待在电梯口迎接,进屋后可以看到几乎每个屋子都有书架,书架上放满了书,不少是日文原版专著,日本在建筑结构领域技术领先,而先生本人去日本做过6次学术交流,会一口流利的日语。

先生1993年从西安建筑科技大学退休后,20多年来仍在志愿培养研究生,进行科学研究,目前还引导着五六位研究生。给我讲解他的专利时,一直注意通俗易懂,遇到专业名词还会在采访本上写下来。

九旬高龄的先生耳不聋、眼不花,目前独居,自己照顾自己。据他说,女儿会一天打两个电话问候,本想和他一起住,他反倒担心外界因素影响他科研。

先生的生活很有规律,每天晚上9点30分休息,早上6点起床,起床后先给自己熬上一锅五谷杂粮粥,吃完饭后会短暂休息片刻,就开始工作,编规范、写书、带研究生,本月还出版了两部专著。提到长寿的秘诀,他说自己不抽烟不喝酒吃素食,喜欢打太极拳,写毛笔字,最重要是有好心态。“能自由搞科研,和年轻人在一起,精神很愉悦。”

采访的最后,先生又坚持把我和同事送进电梯。从学术风范到生活细节,我感觉有幸上了一堂非常励志的博导课。


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