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林元培,1936年2月8日出生于上海市,原籍福建省莆田,桥梁专家,中国工程院院士上海市政工程设计研究总院资深总工程师 。

林元培于1954年毕业于上海土木工程学校后进入上海市政工程设计研究院工作;2003年担任上海市政工程设计研究院总工程师;2005年当选为中国工程院院士。2010年受聘为莆田学院教授 ;2015年获得国际小行星中心颁发的"林元培星"铜匾和证书 。

林元培设计或主持设计的大跨度桥梁涵盖了上海市杨浦大桥、南浦大桥、卢浦大桥、徐浦大桥、东海大桥等各种桥型 。

基本信息

  • 中文名称

    林元培

  • 国籍

    中国

  • 出生地

    上海

  • 出生日期

    1936年2月8日

  • 毕业院校

    上海土木工程学校

  • 职业

    教育科研工作者

  • 主要成就

    1989年被首批命名为中国工程设计大师
    2005年当选为中国工程院院士

  • 原籍

    福建省莆田(县)

折叠 编辑本段 人物经历

1936年2月8日,林元培出生于上海,祖籍福建省莆田县西天尾渭阳村。

1954年,毕业于上海土木工程学校。曾任上海市政工程设计研究院总工程师。

1989年,被建设部首批命名为"中国工程设计大师"。[1]

2005年,当选为中国工程院院士。[1]

2010年11月,受聘于莆田学院,成为莆田学院的教授。

折叠 编辑本段 主要事迹

莆田人林元培的名字和浦江上的座座大桥紧密相连。当人们欣赏飞架浦江两岸的南浦、杨浦、徐浦、卢浦等大桥时,就会想起他。年近七旬的林元培,研究了一辈子大桥,并用创新与突破铸就辉煌。

在40多年的桥梁工程设计和桥梁理论研究中,他设计或主持设计的大跨度桥梁达20余座,中小桥梁有上百座,涵盖了各种桥型,获得了无数的荣誉。

在上海杨浦大桥的设计过程中,他大胆地提出了全新的理论---"空间结构稳定理论"。杨浦大桥建成时,不仅跨度为当时的世界第一,在造型上创造了许多的世界第一。他主持设计的上海卢浦大桥建成后,也创造了世界造桥史上的多项第一。打破中国世界纪录协会多项世界纪录。

他是南浦大桥、杨浦大桥、徐浦大桥和卢浦大桥以及东海大桥的总设计师。由他主持、构思设计的南浦大桥等中国特大型桥梁均达到了国际先进水平。其中重庆石门大桥获国家科技进步一等奖。南浦大桥的设计,解决了叠合梁结构的斜拉桥抗震裂缝等重大的世界性难题。为此他被国际桥梁界誉为世界建桥三大流派的代表人物。1993年建成的杨浦大桥,是林元培倾注全部心血贡献于世的最高水平设计成果。在继南浦大桥之后,把世界最新桥型的跨径从465米一下提高的602米,使世界建桥设计水平推到新的高度,这一重大贡献为国际桥梁界所信服和赞叹,为国争得了荣誉。他构思的杨浦大桥塔拉索锚固区构造、箱型钢梁等设计和大跨径斜拉桥整体稳定理论等,均开创了世界先河。他首次提出的第九种跨越能力最大桥型将问鼎于世,引起了国内外桥梁界的关注。

设计长32.5公里的东海大桥,是林元培和中国的大桥设计第一次从江河跨向大海。面对这样一个超常规的项目,林元培响亮提出:拿出反常规的思路,让大桥早日架起。以前造桥,都是先有设计方案,再定施工工艺。而在设计东海大桥时,林元培反其道而行之,先确定施工工艺,再来定设计方案。

自1989年起,林元培一次次刷新斜拉桥设计和建造领域的多项世界纪录。1991年,他负责设计的南浦大桥建成通车,实现了黄浦江市区段上"零"的突破。在随后的杨浦大桥设计中,他选择的方案,使中国在斜拉桥设计建造方面一举进入国际桥梁界先进行列。当他接受卢浦大桥的设计任务时,毅然放弃了轻车熟路的斜拉桥,选择了自己从未涉及过的大跨度拱桥,设计出"世界第一钢拱桥"。

创造历史

自1988年12月15日开工的上海南浦大桥,2005年5月25日全线贯通的东海大桥,到林元培在17年的时间里设计了造价200多亿元的桥,几乎每座桥都开创了中国桥梁建造史上的奇迹,林元培无愧为中国的桥梁大师。上海市政工程设计院原直属于建设部,不是"上海市"的林元培林元培市政工程设计院,是原建设部负责华东片区设计的一个市政设计大院。然而,位于上海市,看着浦西的繁荣与拥挤,浦东的空旷与荒凉,上海市政工程设计院的桥梁工程师们(包括第一任桥梁总工的刘作霖和后任的总工林元培),就一直想着要在黄浦江上建桥,以沟通两岸。然而那时浦东还是农村,市政府并没有在此建桥的规划,但这并没有妨碍林元培等桥梁工程师早期对在黄浦江上建桥的研究兴趣。

黄浦江是长江下游的支流,流经上海市区,是历史上最早人工开凿疏浚的河流之一,它源于青浦县的淀山湖,至吴淞口入长江,全长114km,宽约400m。黄浦江在穿越市区的60km江段,水面宽阔,深度较大,是上海港客货码头所在地,是上海繁华的重要条件之一。要在黄浦江上建桥,必须——跨过江,在江中设墩是不可能的,最可能的桥型是什么桥型呢对于400m左右的跨度,梁式桥只能采用钢桁梁桥,但中国当时钢材非常缺乏,拱式桥与悬索桥需要抵抗水平力的桥台锚锭,在这样软弱的地质条件处,是很昂贵的。

二战以后,现代的斜拉桥从欧洲开始,在世界各国发展起来。1955年德国DEMAG公司在瑞典修建的主跨182.6m斯特伦松德(Stromsund)桥开创了现代斜拉桥的建设历史,此后,德国又在莱茵河相继建造了若干座斜拉桥,为斜拉桥设计,施工技术的发展奠定了基础。林元培就曾设想,如果未来要在黄浦江上建桥,斜拉桥可能是最好的桥型。当时,中国对外交往不多,国外的有关资料来源极为有限,还有不利的政治环境。在极其困难的条件下,中国的桥梁工程师,开始了中国斜拉桥技术自主探索的过程。中国最早的斜拉桥,建于1975年,是四川云阳的斜拉桥,主跨为76m(现已拆除)。从1970年代起,林元培所在的上海市政工程设计研究院就开始试验做斜拉桥。1975年设计建成的上海新五桥,跨径54m。1977年,他们设计的上海泖港大桥建成。该桥为跨径200m的混凝土斜拉桥,在中国桥梁史上有重大历史意义。

中国斜拉桥的跨径在200m以上又有发展,1984年后,上海泖港大桥建成。之后又建成了济南黄河桥,跨径为220m。但黄浦江上建斜拉桥,跨径应在400m以上。历史给林元培提供了机会,他们设计了重庆嘉陵江石门大桥,为独塔单索面双跨斜拉桥,跨径组合为230m+200m,该桥于1988年建成.由于该桥为独塔双跨,若变成双塔三跨的斜拉桥,主跨可达到460m。因此可以说重庆嘉陵江石门大桥的建成,意味着中国已具备了修建460m斜拉桥的能力。重庆嘉陵江石门大桥为林元培在黄浦江上大建飞虹做技术准备的还有上海恒丰北路桥。该桥也是一座独塔单索面双跨斜拉桥,跨径并不大,为76.65m+72.8m。它的建成主要是在基础方面,为后来的黄浦江上的第一座斜拉桥――南浦大桥提供了技术。恒丰北路桥是一座跨铁路桥梁,桥下铁路净空为6.2m,而上海为天然的冲积平原,如何防止基础沉降引起上部结构沉降,进而影响桥下火车的通行,是该桥需要解决的一大难题。林元培经研究后决定,将钢柱打入地下70m的地下持力层。该桥建成后的多年运营表明,这一方法是成功的,这就为他日后设计南浦大桥的基础提供了宝贵的技术与恒丰北路桥经验。这一解决方案在后来的多座大桥设计中被广泛应用。

至此,跨越浦江上斜拉桥方案需要解决的上下部结构的关键问题,已积累了相当的技术与经验。在经历了十年改革开放后,上海将修建跨越黄浦江大桥提到了议事日程。在南浦大桥设计之初,提出了钢斜拉桥,混凝土斜拉桥等方案,最后经专家论证认为应采用叠合梁斜拉桥的方案。这个方案的优点,一是重量轻,二是施工时间短,能够赶在上海两个台风季节中间,完成桥梁主体建设。当时世界第一叠合梁斜拉桥--主跨度为465m的加拿大安娜西斯桥刚刚建成(1986年),林元培实地考察之后发现,这座桥的桥面上已出现了百余道结构性裂缝。为此,林元培认真研究后提出了4种解决桥梁裂缝难题的方法,并将其应用到了南浦大桥的设计当中。如今南浦大桥已运行十余年,未曾出现一条结构性裂缝。主跨跨径423m,南浦大桥全长8346m,桥采用双塔双索面钢-混凝土叠合梁斜拉桥,主一跨过江,通航将空46m,主桥桥宽30.35m,1988年开工建设,1991年建成。南浦大桥的建成,标志着中国的斜拉桥技术水平已进入世界先进水平。

南浦大桥正在建设之时,1990年邓小平同志第七次南巡,他对几位中央负责同志说,抓上海,就算一个大措施。上海是我们的王牌,把上海搞起来是一条捷径.在随后的4月18日,时任国务院总理的李鹏亲自在上海宣布了中共中央,国务院关于开发开放上海浦东的消息。6月,中共中央,国务院正式发出《关于开发和开放浦东问题的批复》"以上海浦东开发开放为龙头,进一步开放长江沿岸城市,尽快把上海建成国际经济,金融,贸易中心之一,带动长江三角洲和整个长江流域地区经济的新飞跃。1992年,"在党的十四大报告中,赫然出现了这样的文字,这是党的代表大会第一次具体部署一个城市的经济建设工作。历史给了浦东一个机会,给了上海一个机会,也为上海市政院在浦江上设计更多的跨江大桥提供了机会。紧接着,林元培带领设计人员开始了杨浦大桥的设计。该桥全长7658m,主桥为双塔双索面钢-混凝土叠合梁斜拉桥结构,它的结构总体上与南浦大桥相似,但跨径有了很大的突破,达602m,1993年建成时是世界上跨径最大的斜拉桥,至此,中国斜拉桥技术进入了世界领先的水平。

此后,中国的斜拉桥修建日多,跨径也不断增大,技术也不断进步。如今,世界斜拉桥跨径前十名中,有八座在中国,跨径第一的是主跨1088m的苏通长江大桥。

迎接挑战

为配合上海国际航运中心建设,国家启动了洋山深水港建设。作为连接通逆,东海大桥建造成为重中之重.这座大桥全长32.5公里,规模浩大,自然条件差,技术难度高,建设周期短,是中国第一座真正意义上的超大型跨外海桥梁,也是世界上罕见的特大型跨海桥梁任务落到上海市政院,林元培担当重任。他研究了一辈子大桥,赢得了国内外同行的钦佩。但东海大桥这样工期短,要求高,施工条件恶劣的巨大工程,加上国内积累的经验少,施工机械设备较差,对他来说这是一个巨大的挑战。若是遇上了别人,也许就乱了方寸,但林院士却不动声色。他目光停留在墙上的一张沿海地图上,对年轻的同行们说:东海大桥全长32.5公里,3年半要通车,而海上作业天数每年又只有180天,工期如此紧张,世界造桥史上也属罕见。对于这样超常规的项目,我们必须拿出反常规的思路。寥寥数语,直击问题核心。林院士为东海大桥提供的设计思想,只有短短6个字:"简化施工工艺"。他说:“以前我们在江河上建造大桥,都是先有设计方案,再定施工工艺;现在应反过来,在风急浪高的东海上造桥,工期又这么紧,传统做法就一定要改革.要反其道而行之:先确定靠得住的施工工艺,再根据工艺来定设计方案。只有这样,才能保证设计的可靠性和可操作性,才能保证不误工期。

根据林院士的要求,设计人员纷纷走进施工单位。在那里,设计人员虚心求教,与施工人员一起热烈讨论:哪种造桥工艺最成熟,最可靠,用时最短正因为有了这条思路,东海大桥的设计才走上了简洁,明快,高效的轨道。东海大桥宽31.5m,分上,下行双幅桥面,双向6车道,设计时速每小时80km。大桥设计基准期为100年。大桥的最大主航通孔,离海面净高达40m,全线按高速公路标准设计,可满足万吨级货轮的通航要求。东海大桥全长约32.5km,其中陆上段约3.7km,芦潮港新大堤至大乌龟岛之间的海上段约25.3km,大乌龟岛至小洋山岛之间的港桥连接段约3.0km。陆上为30m箱梁,海上为60m和70m预制安装箱梁,四个通航孔为120~160m连续梁和420m双塔单索面叠合箱斜拉桥,岛间为海堤和332m双塔双索面叠合梁斜拉桥,基础为Φ1500mm钢管桩。工程动用各类打桩船,搅拌船,大型浮吊共200多条,打下各类桩基约9000多根,浇筑混凝土约160多万方,制作钢结构约34万吨。

东海大桥东海大桥工程2002年6月26日正式开工建设,由于采用了以施工工艺来定设计方案的设计思路,在各方的努力下,历经35个月的艰苦施工,于2005年5月25日实现结构贯通,创造了中国桥梁建设的又一奇迹。

再铸辉煌

1999年的秋天,上海市委,市政府做出了一个前瞻性的决策,决定在黄浦江市区段建造第4座大桥,桥址就选在卢湾区的鲁班路附近黄浦江江面上。此时,黄浦江上已建起了三座斜拉桥,即南浦大桥杨浦大桥徐浦大桥。三座大桥,均具有很高的技术成就,且都气势磅礴,雄伟壮丽,造型美观,已被上海人民所钟爱,为中外人士所肯定。在黄浦江上是否就只能采用斜拉桥桥型,还没有其它桥型可以采用呢为此,林元培开始了认真的思索。根据黄浦江江中不许设墩,必须一跨过江的特点,在跨越能力方面只有斜拉桥,悬索和拱桥三种桥型能够胜任。除斜拉桥外,悬索桥跨越能力级强,须在跨度超过1000m的江面上才能显出宏伟气势,而卢浦大桥所在江面宽度只有550m,且大锚碇落在城市内,外观较难处理,造价也高。那么拱桥呢当时世界上最大的跨度是518m,建造550m的大跨是有可能的,虽然也有水平推力问题,但可以采用无推力拱。对,建一座拱桥,建一座世界跨径第一的拱桥。虽然斜拉桥设计起来驾轻就熟,但已不能满足新的城市景观和人们对建筑文化欣赏日益增长的需要。

卢浦大桥要建一座大跨径的拱桥,肩负重任的林元培真有一种要打一场新的大仗的感觉。他虽然身经百战,但还是兴奋不已,他清楚地知道,必须不断创新,攀登,突破,超越。40多年来,他就是在不断创新,不断攀登,不断突破,不断超越中度过的,而超越是最难的一个过程。现在,面临卢浦大桥的设计,必须义无反顾地超越历史,超越过去,超越自己,才能获得成功!造桥光凭激情还不够,还要有严谨,符合科学依据的理论和建造"世界第一拱"的可行理由。林元培说,建筑背靠国力,造桥尤其如此。20年前国力不够,火候不到,20年后天时、地利、人和都齐了,上海无论在大跨径桥梁的设计,施工,还是优质钢材的生产,钢结构制造和焊接技术等方面已都不亚于世界发达国家,我们完全有信心为上海再赢得一个"世界第一"。

创新意味着风险,意味着曲折。对风险,林元培有其独到的见解,他认为,要成就大事,100%把握的概率很小,在黄浦江上造拱桥也只能有80%的把握,存在20%的风险,唯一的办法是以120%的努力,去解决好20%的风险,来达到100%的把握。这一见解很快成为项目设计组每个人员的共识,并付出行动,成为战胜风险的有力支撑。2003年卢浦大桥顺利建成.而此前的2002年,在国际展览局第132次成员国代表大会上,经过投票表决,中国成功地获得了2010年上海世博会的主办权。世博会的地址就选在了卢浦大桥的原江南造船厂。卢浦大桥当然地成为了上海的新地标。

卢浦大桥在2008年的国际桥梁与结构工程协会的芝加哥年会上,卢浦大桥获得了"杰出结构大奖"国际桥梁与结构工程协会自2000年起设立"杰出结构大奖",专门授予全世界最具创新。性的桥梁或建筑结构,该奖项设立9年以来,在全世界范围内共授予了10个建筑结构和8座桥梁,上海卢浦大桥是第一座获此殊荣的中国大桥。2009年05月12日,国际桥梁与结构工程协会在上海举行了卢浦大桥"2008年杰出结构大奖"的揭牌仪式。

林元培星

2015年4月10日,在上海举行的命名仪式上,林元培接过国际小行星中心颁发的"林元培星"铜匾和证书,正式获得永久性小行星命名。[2]

折叠 编辑本段 人物评价

林元培同志现任上海市政工程设计研究院总工程师。他是上海市第十届人民代表。四次被评为上海市劳动模范,95年被评为全国先进工作者。由于他在中国建桥技术方面的杰出贡献和突出成就,被授予国家设计大师,荣获1994年度茅以升桥梁大奖。他是南浦大桥杨浦大桥徐浦大桥的总设计师。

由他主持、构思设计的南浦大桥等中国特大型桥梁均达到了国际先进水平。其中重庆石门大桥获国家科技进步一等奖。南浦大桥的设计,解决了叠合梁结构的斜拉桥抗震裂缝等重大的世界性难题。为此他被国际桥梁界誉为世界建桥三大流派的代表人物。

1993年建成的杨浦大桥,是林元培倾注全部心血贡献于世的最高水平设计成果。在继南浦大桥之后,把世界最新桥型的跨径从465米一下提高的602米,使世界建桥设计水平推到新的高度,这一重大贡献为国际桥梁界所信服和赞叹,为国争得了荣誉。杨浦大桥的胜利建成是他一贯潜心研究,善于总结,勇于实践,敢为天下先的结果。他构思的杨浦大桥塔拉索锚固区构造、箱型钢梁等设计和大跨径斜拉桥整体稳定理论等,均开创了世界先河。他首次提出的第九种跨越能力最大桥型将问鼎于世,引起了国内外桥梁界的关注。

林元培同志对党怀有深厚的感情,即使在受到政治上歧视、精神上严重打击时期,他仍明显表现出强烈的事业心。始终坚持"只有在中国共产党的领导下,走有中国特色的社会主义道路"。他以全身心投入四化建设事业,表现出一个共产党员的坚定信念。一九九六年获上海建设系统优秀共产党员称号。

他严于律己,处处以共产党员的标准严格要求自己,事事为社会主义祖国争光而积极进取。他一贯思想作风正派,待人正直,工作上严格苛求,一丝不苟,对不良现象敢于抵制,敢于直言。林元培同志在担任人大代表期间。有相当的议政、参政能力,深得选民的信赖。

鉴于林元培同志的表现、成就和贡献,四次荣获上海市劳动模范,并被选为党的十五大代表。

折叠 编辑本段 人物成就

重庆嘉陵江石门大桥

位于沙坪坝区中渡口和江北区大石坝之间,桥型为独塔单索预应力混凝土斜拉桥。跨越嘉陵江,全长716M。主桥为200+230(M)单索面独塔预应力混凝土斜拉桥,桥面全宽25.5M,设4车道。墩高约50M,塔柱自桥面以上高113M,塔总高约163M。拉索采用平行索布置,索距7.5M,拉索最长达230M。主梁为箱型断面,采用劲性骨架悬臂浇筑施工。引桥为主孔5*50+36(M)预应力混凝土连续梁,采用顶推法施工。于1988年建成通车。上海市政工程设计院设计,四川省重庆市桥梁工程公司施工。当时国内同类桥梁中最大。首次采用高塔滑膜施工新技术。1985年12月25日开工,1988年12月25日竣工。[1]

上海南浦大桥

南浦大桥竣工通车于1991年12月1日,总长8346米,主桥长846米,跨径423米,通航净高46米,桥下可通行5.5万吨巨轮。它是目前世界上第四大双塔双索面斜拉桥,呈"H"形的主桥塔高150米,上有邓小平同志亲笔书写的"南浦大桥"四个大字。主桥设有6条机动车道,桥面总宽为30.35米,两侧各设2米宽的人行道,游人可乘坐电梯到达主桥,一览浦江两岸无限风光。南浦大桥是黄浦江的第一座大桥,宛如一条巨龙横卧浦江之上,使上海人圆了"一桥飞架浦江"的梦想。

上海杨浦大桥

杨浦大桥是一座跨越黄浦江的自行设计、建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥。杨浦大桥,于1991年4月29日动工,1993年9月15日建成,历时仅2年5个月。总长为7654米,主桥长1172米、宽30.35米,共设6车道。602米长的主桥犹如一道横跨浦江的彩虹,在世界同类型斜拉桥中雄居第一。[1]

上海徐浦大桥

徐浦大桥,是继南浦大桥、杨浦大桥之后,上海市区第3座跨越黄浦江的特大型桥梁,位于徐汇区华泾镇和浦东新区三林镇附近的江面上,下游距南浦大桥10.2公里。大桥全长6.017公里,主桥长1.074公里,主跨590米,总宽35.95米,主塔高217米;设双向8车道,设计时速80公里;最大荷载为汽--超20级。

上海卢浦大桥

上海卢浦大桥是当今世界第一钢结构拱桥,是世界上跨度最大的拱形桥。它也是世界上首座完全采用焊接工艺连接的大型拱桥(除合拢接口采用栓接外),现场焊接焊缝总长度达4万多米,接近上海市内环高架路的总长度。卢浦大桥像澳大利亚悉尼的海湾大桥一样具有旅游观光的功能。

重庆李家沱长江大桥

位于重庆市九龙坡区巴南区之间,大桥南岸为李家沱工业区(巴南区),北岸为九龙坡区。主孔全长1288m,跨径组合为:过渡孔(53m)+主孔(169m+444m+169m)+过渡孔(53m)+南引桥(8x50m),桥面宽度为4车道(中间设置分隔带),宽24m。是目前国内最大的拉索设在上部结构两侧形成两个对称索面(又叫双索面)的斜拉桥

东海大桥

东海大桥起始于上海南汇区芦潮港,北与沪芦高速公路相连,南跨杭州湾北部海域,直达浙江嵊泗县小洋山岛。全长32.5公里的东海大桥是上海国际航运中心深水港工程的一个组成部分,被上海市政府列为"一号工程"。

木兰溪特大桥

木兰溪特大桥为国内首例独塔悬索桥,起讫莆田市涵江区三江口镇芳山村,终点于莆田市荔城区石镇华中村,桥长6.83公里,横跨福泉高速公路、涵黄路、涵三路,以桥面上的钢箱系杆拱跨越福厦高速公路,与向莆铁路交汇,该桥钢箱系杆拱梁长度亚洲第一,世界第二。

台湾封闭大桥设想

林元培的设想是,将大桥桥面建成封闭式的箱梁,车辆就在箱梁内行驶。这座桥梁为10车道,长100多公林元培林元培里,设计时速为60公里,2小时可到达台湾。

目前,规划中的福建通往台湾的通道大致规划有三条:即平潭到新竹的北线方案;莆田(泉州)到台中的中线方案;厦门到高雄的南线方案。林元培表示,北线为浅海地区,为跨越海峡的桥梁工程提供了可能。

折叠 编辑本段 理论建树

理论方面

(1)BendingTheoryofSkewanisotropicPlates.(I.A.B.S.E.ProceedingsP-32/80)

(2)装配式横向铰接板横向分布系数(土木工程学报。1964,一期、二期)

(3)卡尔曼滤波法斜张桥的应用(土木工程学报。1983.16卷3期)

中国工程院院士林元培受聘为莆田学院教授中国工程院院士林元培受聘为莆田学院教授(4)南浦大桥与杨浦大桥(土木工程学报6)

(5)斜拉桥(人民交通出版社2004年再版)

工程设计方面

(1)嘉陵江石门大桥(获1991年国家科技进步一等奖)(2)上海南浦大桥(获1994年国家科技进步一等奖)(3)上海杨浦大桥(跨度602m,获詹天佑土木工程大奖)(4)上海徐浦大桥(8车道,跨度590m,获国家优秀设计金质奖)(5)上海卢浦大桥(全焊钢结构拱桥,2004年获美国国际桥梁协会颁发的EugeneC.FiggJr奖)(6)重庆李家沱长江大桥(跨度为444m,获国家优秀设计金质奖)(7)东海大桥(海上大桥长32Km)(8)莆田木兰溪特大桥(国内首例独塔悬索桥,钢箱系杆拱梁长度亚洲第一,世界第二)

折叠 编辑本段 人物事迹

"那一段岁月,对我的一生极其重要!"

1936年出生的林元培,小时候家境贫寒,但是父亲却经常对作为家中长子的林元培说:"人穷志不穷,一个人,给你一座银行,不如身怀绝技。"父亲的话,深深印在林元培的脑海里,要想做一个有用的人,只有学习、学习、再学习。1954年他进入了上海市市政设计研究院的大门,正当林元培准备大展身手的时候,一场政治运动使他受到冲击,他被下放到农村劳动,先在浦东,后来到了松江的佘山。他后来回忆说:在农村的劳动中,他慢慢地平静了下来,决心把自己酷爱的数学和力学捡起来。从此,他把所有劳动之余的时间,都用来看书、学习,有时学习到了深夜,为了不影响同屋其他人的休息,他便借助手电筒的灯光,躲在被窝里看书。林元培每个月拿出工资的大部分资助家里,自己留下很少的一部分,也总是用来买书。他一向服膺爱因斯坦,先从狭义相对论下手,随后又开始钻研广义相对论,为此,他自学了《绝对微积分》、《黎曼几何学》,还学习了《弹性力学》以及其他土木工程方面的理论。

在学习的同时,林元培写下了大量的心得笔记,这成为日后他撰写论文的基础。"在佘山可以说是我心最静的时候。"他后来回忆说,"那一段岁月,对我的一生极其重要!"事实上,林元培今天辉煌的事业大厦,正是在彼时打下了坚实的基础。这,大概可以成为成语中"因祸得福","塞翁失马"的最佳注解了。当年的学习笔记,林元培还小心翼翼地保存着,他也曾多次回到松江,或许是怀旧,或许是励志。李国豪教授亲自将林元培的论文推荐到国际桥梁与结构学会会刊上发表。几年后,26岁的林元培从农村回到了设计院,同事们都觉得他像换了一个人。自从他无师自通地掌握了广义相对论后,再回头来看土木工程的种种理论问题,就有如站在高山之巅俯瞰人间城郭。林元培很清楚,这是科学知识的力量所在!

不久,他那孕育于苦难之中的论文陆续发表了。第一篇就一鸣惊人,论文题目为《装配式横向铰梁式桥板横向分布系数的计算》。论文发表时,因为林元培为第一作者,主任工程师张乃华为第二作者,而当时的张乃华先生在造桥界已经很有名气,但林元培的名字,大家却根本没听说过,所以,人们纷纷猜测,这位名字排在张先生前面的人,究竟是何方来的高手。这篇出山之作,在桥梁界产生了一定影响,后来,被选入了大学教科书。

1964年后,林元培接连在学术界的顶级刊物上发表论文,此举即使他的理论水平得到了巩固和提高,同时,也使前辈和同事们对他刮目相看。李国豪教授是中国桥梁界的权威,他曾提出过斜板理论在世界上很有影响。上世纪70年代中期,日本的成冈昌夫教授经过实验、求证,在德国杂志上发表论文称:他发现李国豪教授的理论,在通过电算求解与模型试验的实测后有一定差距。这自然引起了对学术难题有所偏爱的林元培的兴趣。当时,他刚刚设计完一座小桥,尚有些时间。于是,他对李国豪的斜板理论进行了研究。根据爱因斯坦假定越少越好的思想方法,他感到李教授的理论中的一个假定可能多余的。当他去掉这个假定再来推导,发现结果和成冈昌夫的实测完全一样。

于是,林元培撰写了《斜交构造异性板的理论及其应用》的论文,并寄给了李国豪教授。作为老一辈的桥梁专家,李教授充分肯定了林元培的论文,并亲自将论文推荐到国际桥梁与结构学会会刊上发表。正是由于这篇论文的发表,1979年林元培应邀出席了在奥地利维也纳举行的第十一界国际桥梁与结构会议。这里还有个小插曲。当时因为国门初开,出国名额非常紧张,林元培最后得以成行,还得到了当时主管科技的国务院副总理方毅的支持。这篇论文后来在上海第一次科学大会上荣获了重大科技成果奖。林元培看技术论文的速度奇快,同事们都说他像看小说一样,其实,他是善于抓住内容最关键的本质,不为繁琐的数学符号所迷惑。多年以前,他曾有过把学校安排两个学期学完的教课书,一个晚上就全部看完并掌握其实质的记录。

扎实的理论基础,不仅使林元培掌握了科学知识,也使他的思想境界不断地升华,更为他在桥梁设计上大显身手奠定了极为稳固的基础。林元培就像一个修炼多年的武林高手,十年磨一剑,在沉默中等待着机会,一旦风云际会,他的出山,势必惊世惊人!嘉陵江石门大桥合龙那一天,林元培竟然激动得昏了过去。1963年,林元培参与设计的第一座大桥,是位于广西的柳州大桥。桥的跨度约124米,是全国第一座T型钢构桥。时任市政院副总工程师的刘作霖担任了总设计师。当时,市政院所设计的都是像苏州河上的小桥,因此,对百米大桥的设计建设没有任何经验。接受这个任务,敢于迎接挑战,是要担风险的。但是,创新就会有风险!当时的青年技术人员都摩拳擦掌,跃跃欲试,但关键,是看刘作霖敢不敢、肯不肯负这个责任。最后,刘作霖毅然拍板:做!

很多年以后,功成名就的林元培认真地说:刘作霖是对他人生影响最大的人之一。刘先生使他懂得了桥梁设计的关键就是敢于承担责任。林元培还认为,当年刘总让他参加,就是因为看中了他在理论方面的功底。当时,林元培的任务,就是为设计人员扫除一切理论上的障碍。后来,林元培又参与设计了在黄浦江支流上的泖港大桥,这是国内第一座200米跨度的斜拉桥,技术难度很大。其中,桥梁悬臂对拢是最大的难题。当时,他偶然参加了一个科普报告会,讲到了用卡尔曼滤波法修正导弹轨迹和解决宇宙飞船的对接问题,林元培受到启发,心中豁然开朗:理论与实际总是存在着一定的偏差,但可以在实践中采取随时修正的办法。他马上找来了卡尔曼滤波法的资料进行研究,由于有着相对论的功底,他马上理解了其中的奥义。随后,他首次成功地运用了卡尔曼滤波法控制施工,使两岸悬臂施工的桥梁在合龙时,将对接的误差控制在了2厘米之内。

后来,林元培又造了很多桥,每造一座桥,他都向自我挑战,力求运用新技术,不搞简单的重复。1982年通车的松江泖港大桥成功地探索了双塔双索面的桥型;1985年设计的广东西樵山斜拉桥和上海新客站恒丰北路斜拉桥,前者跨越能力为250米,后者解决了软土地基的深桩技术;在1987年的重庆嘉陵江石门大桥上,他更是创造了单索面斜拉桥的世界纪录,跨越能力达到了452米。林元培也是凡人,当他的心血从图纸变成现实时,他同样会高兴,会不能自已。当嘉陵江石门大桥合龙那一天,他从上海飞抵重庆,在他刚刚到达位于山上的重庆大学招待所时,就听到了山下传来的喜讯,林元培竟然激动得昏了过去。林元培的心中一直有一个梦想,当石门大桥获得了成功之后,他知道,自己离这个梦想越来越近了。美国著名桥梁结构权威邓文中先生说:"南浦大桥成功的建造,说明中国人可以参与和完成世界上任何工程项目。"这个梦想,就是要在黄浦江上造大桥。这不仅是林元培的梦想,而且是从茅以升李国豪开始的几代造桥人共同的梦想。作为桥梁专家,林元培更希望有一天,黄浦江上的大桥是由自己设计的,他要实现"零"的突破。上海,这个拥有上千万人口的远东第一大都市,有着同巴黎塞纳河、伦敦泰晤士河一样闻名于世的黄浦江,然而在20世纪80年代以前的漫长岁月中,黄浦江城区段上却没有一座桥!上海,做了近百年的大桥梦。

镜头一:清末小说家、上海青浦人陆士谔,在宣统二年出版的小说《新中国》中写道:宣统二十年,万国博览会在浦东举办,黄浦滩已建成了浦江大铁桥,小说主人公前去游玩,一跤跌醒,方知是南柯一梦。

镜头二:1931年,上海地方商绅筹建了建桥机构并与一家法国厂商草签协议,准备在董家渡建一座钢质浮船桥梁。后因当局不予资助,只得作罢。

镜头三:1945年,抗战胜利,在有识之士推动下,上海成立了越江工程委员会,由茅以升赵祖康等著名专家主持规划,经过3年的辛勤工作,完成了3种越江工程方案。当时的国民党政府也曾拨款两亿元作为规划、设计经费,但物价飞涨,到头来这两亿元只能买20斤茶叶,造桥计划再成泡影。从上世纪80年代开始,上海市的经济规模逐年增大,每天过江量达104万人次和2.2万车次,黄浦江市区段再也不能没有桥了!可是要在黄浦江上架桥却又绝非易事,必须解决资金问题和具备相应的设计能力。作为上海父母官的几任市长汪道涵江泽民、都对此给予了极大的关注。时机终于在20世纪80年代中期成熟:亚洲开发银行愿意贷款,上海市政工程设计研究院有能力担任主体设计。上海市政府在落实了这两个关键问题后,果断拍板:造桥!而且一举就是两座:先南浦,后杨浦。

1984年走上市政设计院总工程师岗位的林元培,终于遇到了设计黄浦江大桥这一历史性的机遇,幸运女神开始向他微笑。由于加速开发、开放浦东的需要,上海市政府在决定兴建南浦大桥时做出决策,南浦大桥必须在3年内建成通车,1989年必须开工。这时,留给设计者的时间只有1年半。用这么短的时间设计一座中国从未做过的叠合梁斜拉桥,并且是世界级的大跨径,这在国际上也是罕见的。林元培在接受南浦大桥设计任务的当初,也确实感到了新技术风险的压力。不错,他设计或主持设计过的多座斜拉桥,座座不同且均有创新,可以说是成绩卓著,但设计叠合梁斜拉桥还是第一回。南浦大桥要设计成这种问世不久的新潮桥型,而且跨径位居当时世界第三,没有一定的技术实力和气魄是不行的。

林元培透露,时任上海市市长的朱基同志曾专门把他请到自己的办公室,只是为了问他一句话:"你有没有把握?有多少把握?"林元培考虑了一下,一字一句地回答朱市长:"我有80%的把握!"他心想,还有20%的风险,但我会用120%的努力去克服。但是设计南浦大桥的风险依然存在。后来,林元培曾对自己的家人说:设计南浦大桥他有一种走在悬崖峭壁上的感觉,但我一定要走过去。林元培决定借鉴加拿大安娜西斯桥的经验。不料,从加拿大考察回来的工程师带回了一个令人吃惊的消息:安娜西斯桥出现了许多裂缝!

林元培坐不住了,1989年春节刚过,他亲自前往加拿大考察。在安娜西斯桥,林元培顶着温哥华北纬49度的凛冽寒风,爬上爬下仔细观察,并用照相机从不同角度将桥上100多条裂缝全部拍摄下来。不久,当他们出现在美国贝当大桥工地时,又获悉贝当桥的锚固构造要修改,但怎么修改方案未定,林元培的神情一下子变得凝重起来。因为他非常清楚:南浦大桥如不做新的技术处理,裂缝问题就无法避免。回国后,林元培把自己关在客厅里看幻灯片,细细琢磨那一道道揪人心的裂缝,细细琢磨那一个个化解裂缝的方法,度过了一个又一个不眠之夜。智慧是世上最有价值的财富。裂缝难关导致林元培一篇全新论文的诞生:《南浦大桥设计》。他针对安娜西斯桥的4种裂缝,提出了4类化解方法。果然,按照林氏新方法施工的南浦大桥,经过36辆30吨载重卡车的荷载试验和实际运营,仍不见裂缝的踪影。真是一个奇迹!林元培在南浦大桥设计和施工中,根据实际情况提出了一系列独创性的见解,并采取有效的措施(如在岸上设置辅助墩以减少塔根弯矩等),使南浦大桥已经在很大程度上不同于安娜西斯桥和贝当桥了。

国际同行肯定了林元培从理论到实践对叠合梁斜拉桥做出的突出贡献。

1991年4月26日,美国著名桥梁结构权威、DRC公司总裁邓文中先生在写给大桥指挥部的信中说:"看到南浦大桥成功的建造,使我感到很兴奋。我觉得这充分说明中国人潜力很大,可以参与和完成世界上任何工程项目。"举行杨浦大桥通车庆典的那天,朱基说:"老林啊,你现在是出了大名了。"如果说南浦大桥的建成通车,实现了黄浦江市区段上"零"的突破,那么杨浦大桥的建成则使中国的斜拉桥设计建造能力一举领先于国际桥梁界,奠定了中国在国际桥梁界的地位。杨浦大桥在设计上,当时有3种方案可供选择:一种方案是照搬南浦大桥设计跨度423米,这是一个现成的方案,但一个桥墩将落在黄浦江中;第二个方案是将一个桥墩紧靠在岸边放置,这样跨度达到580米,但岸边地基十分复杂;第三个方案是两个桥墩都在岸上,跨度602米。这是当时世界第一的跨度。林元培面临的选择是,要么单纯求稳,采用第一种方案,但是这样会留下深深的遗憾;要么争创一流水平,但要承担巨大的风险。最后,林元培下了决心,要么不造,要造就要造最好的桥。他义无返顾地选择了风险较大,但最为合理的602米造桥方案。

杨浦大桥南浦大桥主跨一下子长出179米,量的变化引起了质的变化。桥梁设计首要的问题是计算出桥梁的内力,而古典的桥梁理论在杨浦大桥面前已显得无能为力了。凭借丰富的实践经验和深厚的理论功底,林元培早在主持设计重庆嘉陵江石门大桥重庆长江二桥和南浦大桥等跨径超过400米的大桥时就发现,古典理论的内力计算同桥梁的实际内力存在误差,而跨度越大,误差也就越大。杨浦大桥当时是世界第一跨度,这个前人没有解决过的问题,自然必须由创造第一的人来解决。林元培创造性地提出了全新的理论--适用于一切空间结构而不囿于桥梁的"空间结构稳定理论"。有位外国专家用古典理论作了一个杨浦大桥设计方案供有关方面参考,它同用"林氏理论"计算的方案相比较,结构的刚度存在着明显不足,内力计算误差竟达62%!杨浦大桥的设计成功,证实了林元培为桥梁理论所做出的最新贡献。

杨浦大桥当时不仅在跨度上创造了世界第一,林元培和他的同事们在桥梁理论的实践中也创造了许多第一:斜拉索从平面布置改成空间索面布置后的复杂计算,锚箱因钢梁断面改变而作的全新设计,塔形由南浦大桥的H形改为多角钻石形后对拉索上端锚固方式采取的全新构思等。1992年8月,邓文中博士与斜拉桥欧洲流派代表人物、德国莱翁哈特设计事务所经理斯文森,斜拉桥北美流派代表人物、美国联邦政府公路运输部总工程师伯特尔尼博士和日本东京大学教授西野应"亚行"邀请专门对大桥设计组成员进行了面对面的设计审查,还考察了现场,专家组的结论是:"杨浦大桥的设计不仅在技术上是合理的,而且它代表了桥梁工艺的一个杰出进步。"其中,斯文森的比喻更为精彩,他说:"一个发展中国家能够在短时间内建造一座创造世界纪录的斜拉桥,这好比在奥运会上获得半打金牌。"这是世界一流的专家对世界一流的大桥所作的一流评价。举行杨浦大桥通车庆典的那天,时任中共中央政治局常委、国务院副总理的朱基与建设功臣代表一一握手。当他来到林元培面前时,特意多停留了一会儿,亲切而意味深长地说:"老林啊,时势造英雄,你现在是出了大名了,今后还要做到国外去。"

林元培当时心里一阵激动,不禁有点语塞,只是不住地点头,连连说:"是,是。"

当天晚上,从来不沾烟酒的林元培破例端起一小杯花雕酒,笑吟吟面对家人一饮而尽,共庆胜利。林元培坦言:杨浦大桥的建成,是他有生以来最最激动的时刻。他证明了自己,也为中国赢得了荣誉。1992年9月,在纽约国际桥梁会议的讲台上,林元培作为斜拉桥中国流派的代表,向与会的近百名世界各国桥梁设计巨匠们清晰地阐述了他对上海"南浦"、"杨浦"两座斜拉桥的设计理论,并描绘了中国斜拉桥的发展前景。他的发言,赢得了全场热烈的掌声,与会专家们纷纷翘起大拇指,连声称赞"Excellent,Excellent(杰出的、优秀的)!"有位外国朋友甚至这么说:"中国的杨浦大桥现在已和中国的长城一样出名。"走在杨浦大桥上,他的心中有一种永不消失的感觉。现在的林元培拥有了鲜花、掌声,也有了名誉和地位,但他很清醒,总是谦虚地说:"完成这两座雄伟大桥的,是一个专家群体,我只是有幸被推上了总工程师、总设计师岗位罢了,挂上了一个'总'字,是要最后拍板,要多操一点心,多承担一点责任。一个人本事再大,也是难以独立设计一座世界级大桥的。"在随后建造的徐浦大桥中,他毅然把大桥正副设计负责人的重担交给了3位30多岁的青年技术人员。在工作中,他采取了"放手不放眼"的方法,鼓励年轻人敢想敢为。他要把大桥设计工程变成一个培养青年人的工程。还是在杨浦大桥通车的那天,妻子问他:"下一步想干什么?"林元培豪气冲天地说:"好好睡一觉,然后再造一座更大的桥,最好是2000米的!"

林元培设想自己在退休后,会有更多的时间来钻研自己最为喜爱的微分几何。这纯粹是为了自己的兴趣,对他而言,这是一个极大的快乐!现在,在闲暇时,林元培偶尔会带着孙子登上离自己家很近的杨浦大桥,走在桥上,他的心中有一种永不消失的感觉,这种感觉,亲切、温暖、平和,这时,大桥仿佛有着生命。林元培--造桥大师和大桥会在同一个时间里一起呼吸……

折叠 编辑本段 社会任职

中国土木工程学会市政学会副主任。

折叠 编辑本段 人物影响

2015年4月10日,在上海举行的命名仪式上,林元培接过国际小行星中心颁发的"林元培星"铜匾和证书,正式获得永久性小行星命名。[2]

折叠 编辑本段 人物荣誉

2019年7月,上海市"最美奋斗者"推荐人选。[3]

参考资料

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