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张春巍:为工程结构加“重力”

来源:  发布时间:2020-04-03

  □ 鲁长国
  
  


    
  过不惑而达天命,琢磨着如何打造结构工程优势特色学科,怎样发展结构振动控制创新一流团队,张春巍落脚青岛理工大学,打破了山东省隶属高校往年来无人入选该计划的纪录。
  善于选择同样不畏放弃,他把分寸掌握得恰到好处,万里归来,张春巍心中已有了更为长远的谋划。
  

紧握主动权


  兼具聪颖机敏、自信爽直,张春巍自小还表现出一份同龄人没有的务实与野心。1992年就读于齐齐哈尔第一中学,他连续3年荣得全校第一,在全省联考中以70多分的分值差将第二名甩在身后。那时候,他拒绝了保送北京大学、西安交通大学的名额,把一张报纸大的招生简章反复蹂躏,立志清华大学生物医学专业。
  那会儿,清华大学生物医学专业远没有现在名气大;那会儿,张春巍所在地区实行先填志愿后考试的方式;那会儿,老天偏偏要在如此重要的时刻和他开玩笑。填上唯一的志愿后,张春巍由于发烧失常发挥,拿着600多分的成绩单拒绝了清华大学的专业调剂要求。他本想再战一年,没成想档案被哈尔滨建筑大学(现哈尔滨工业大学)调走。退档可行但操作不易,在进行多方了解并听取老师的建议下,他决定攻读被誉为“建筑老八校”的哈尔滨建筑大学最早创办的特色专业——建筑专业。
  在浓郁的历史积淀和厚重的学科深度浸润下,张春巍培养了专业兴趣,以优异的成绩获评全校唯一的中国土木工程学会詹天佑基金会优秀毕业生、原建设部优秀毕业生等荣誉称号。他不再唯清华不读,甚至放弃了保送清华的机会,继续攻读本校相关专业的硕士学位。与此同时,被世界各地传来的地震消息触动,立足学科根本,他想从结构抗震着手做些事情,便一头钻进防灾减灾工程与防护工程研究工作中。
  几年时间里,他展开抗振结构研究,先后在《建筑工程学报》《振动测试与诊断》《建筑结构学报》等期刊发表数篇学术专业论文,针对电磁式惯性型作动器闭环控制策略、结构AMD系统的控制力以及特征指标等开展了深入透彻的分析,以项目第一完成人身份被授予日本免震构造协会颁发创新奖章。他积极参与学校防护工程实验室的建设,于2003年接手实验室,配备基础设施、制定发展规划、招揽技术人才......顺利推动实验室的专家验收工作。除此之外,他还研制了气爆模拟加载实验系统,开创了哈尔滨工业大学结构抗爆冲击的研究方向,为抗暴结构研究的发展做出支撑性贡献。
  

自信是源动力


  习惯尽善尽美、精益求精,张春巍总喜欢和工作细节较真儿。
  早年间参与中美合作的南京电视塔项目,面对结构振动主动控制技术在国内的首次应用,张春巍很是兴奋,不放过任何观摩学习技术细节的机会。了解到技术与设备不配套使主动控制技术“徒有其表”,他深受触动,决意要打造出中国自己的技术产品。而后埋头钻研,他提出了国内首创电磁驱动主动质量驱动控制技术,并将其自主研发的结构振动主动控制系统成功应用于珠江南岸以世界第三旅游观光塔著称的广州“小蛮腰”之上。
  从工程设计、方案分析到实验测试以及后续的安装过程,张春巍带着他的技术团队没有一刻闲下来。顶层两个分别重达540吨的铁制水箱是控制系统的关键所在,在水箱下面装上轨道与控制装置,使水箱兼具了多重作用。平时它们可以作为阻尼器使用,一旦塔身晃动就受控于计算机指令往反方向滑动以杜绝摇晃潜在的危险性。而如若建筑发生火灾,在外部消防无法及时到位的情境下,水箱中的储备用水可以承担两个小时的喷淋灭火任务,为人员的逃生争取宝贵的时间。如此的精巧设计也难怪其受到多方赞誉,被专家评价为画龙点睛之笔。
  除此之外,在2007年应Professor Hao Hong之邀赴西澳大学开展结构抗爆与抗冲击合作研究时,张春巍通过深入研究明确自身优势与不足,抓住机会前往不同的国家和各个层次的学者进行学术交流。凭借丰厚的经验与宽广知识面,他受聘于澳大利亚西悉尼大学,成为当地华人圈第一位任聘的高级讲师。所以此后的时间,他成了往返于澳洲与国内航班上的常客,在科研教学的同时与国内保持着频繁的项目合作。
  2009年,张春巍凭借“Development of wireless MEMS inclination sensor system for swing monitoring of Large-Scale hook structures”获得辽宁省自然科学学术成果奖一等奖;同年,高等学校科学研究优秀成果奖科学技术进步奖一等奖授予他参与的“结构振动控制与应用”项目,值得一提的是该项目后来又被评为2013年度国家科技进步奖二等奖。在国际层面,他获评国际会议最佳论文1篇,首次发现并定义了悬挂结构平面摆振运动的Sway和Swing两种运动模式,针对Swing运动模式提出了转动运动控制系统,解决了调频质量阻尼器对结构转动振动及运动控制无效的问题,得到国际同行的普遍认可。

学科与团队建设两手抓


  2010—2015年,张春巍数不清往返国内多少趟。在他的回忆中,“每次回来必定先在青岛落脚”,与青岛的缘分也便这么一天一天跑出来。
  从青岛理工大学的兼职教授到作为海外高层次人才被引进,张春巍的印象极为深刻。张春巍与青岛理工大学联合申报“泰山学者”优势特色学科,答辩项目便是关于防震减灾,巧遇这一天似乎注定了他肩头扛起的责任将会更重。
  依托土木工程学这一“泰山学者”优势特色学科以及学校的大力支持,张春巍用不到1个月的时间组建“结构振动控制创新团队”。该团队是山东省“泰山学者优势特色学科人才团队支持计划”在土木工程学科领域设立和支持的唯一一项人才团队项目,旨在组织和开展高水平基础研究和应用研究,聚集和培养优秀人才,建立高水平学术交流平台。“从2015年到现在,我们团队发展到拥有5位教授、2位副教授、14位讲师以及大量全职博士后,先后负责了14项国家自然科学基金项目。”谈及团队的壮大历程,张春巍如数家珍,言语中是掩盖不住的欣慰,其中最让他引以为傲的莫过于人才的引流。“以前国内的学生都喜欢往国外走,如今我们团队用创新和发展实现了大批青年人才回归,同时还吸引了非华裔博士生来国内就读。”
  针对目前的研发现状、平台建设步伐,张春巍也表达了明确的认识与规划。他表示,当前的科研平台、基础建设并不是十分完备,还需要加快节奏为一流学科的特色发展做准备。“对整个学科而言,无论是师资队伍发展还是硬件设施建设,我们都在向着一个好的方向前行,我期待3年后看到更加不同的变化。”思想与行动并存,张春巍的动作也从未曾慢下来。他领衔团队负责的“基于性态设计的结构振动控制理论、关键技术及装备研发与应用”开展得有条不紊,同时在国家科技部的有力支持下展开国际科学合作,依仗学校多年经验基础整合全校资源,同德国、英国、挪威及新加坡等亚太地区国家进行海陆基础设施的安全与防护平台建设。“目前,我国国际科技合作基地只有位于长江三角洲与珠江三角洲的两所,我们的目标是实现高校联合、产业联合在山东半岛建立第3所。”
  紧抓科研工作、跻身国际前沿团队、牢握特色优势学科建设核心、发展优质交流平台、拔高学校整体行列层次张春巍不满足于国内前端,瞄准了广阔的国际舞台,务实求真、循序渐进,用过硬的实力绘就未来的蓝图。

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2024年10月

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