李国豪与大桥的不解之缘上

他是中国首批工程院院士,也是世界十大著名结构工程专家之一。他参与了武汉长江大桥、南京长江大桥、上海南浦大桥等桥梁工程的建设。他,就是李国豪。

李国豪(年—年),广东省梅县人,我国著名的桥梁工程与力学专家、教育家、社会活动家。曾担任同济大学校长、国务院科学规划委员会主任、上海市科学技术协会主席、上海市政协主席等职。

李国豪

解开大桥晃动之谜

文革期间,李国豪曾被送到上海市郊罗南公社劳动改造。他在劳动中表现积极,但是很少讲话。没人知道,他一直在偷偷地研究武汉长江大桥晃动问题。

李国豪清楚地记得年在西昌参加全国桥梁会议的情景。那次会上,铁道部王序森副总工程师谈到,武汉长江大桥出现的晃动问题没有得到令人信服的解释。为了确保万无一失。南京长江大桥的设计把钢桁粱加宽了4米,试图解决这个问题。不过,当时李国豪心里还是没底,这多用的吨钢,是否有必要?能否起到作用?会不会再次出现晃动?

这些疑虑一直盘旋在李国豪的脑子里。没有计算工具,没有参考资料,甚至连一本起码的工程计算数值表都没有,李国豪赤手空拳开始了艰难的科研跋涉。

李国豪脑子里浮现出留学德国时对离散杆系结构桁梁的研究结论,他成功地将一座复杂的多腹杆菱形桁架体系桥梁化成连续体系,用微分方程成功推导了刚度转换的等效关系,并用模型试验反复验证,得出了桁架和类似体系结构计算的新方法。就用这个思路来处理两座大桥的稳定与振动问题。

思路有了,还要解决三个问题:纸和使用频率极高的三角函数表、积分表。望着桌上看过的报纸,李国豪突然发现:这些边边角角都可以写字!可两份表到哪去弄呢?思来想去,只有凭着自己的基本功一个数值、一个数值地推算了。两个星期后,李国豪硬是凭着极强的记忆力写出了两座桥梁的基本数据。

看守李国豪的老工友见他每次挨完批斗回到屋里,就迫不及待地坐到小桌子前面开始写写画画,甚至连手纸都用上了,就为他偷偷弄来几本学生用的练习薄。

喜出望外的李国豪一个劲地道谢,老工友说了句:造孽!

国家不会总是这样子的。李国豪冲着老工友笑笑。

青年李国豪

年9月,李国豪终于完成了初步测算;年4月,李国豪从理论上成功地给出了大桥晃动的答案。但他知道,仅有理论计算是不行的,必须要由试验来验证。

同年夏天,李国豪被解除了隔离,他可以回家了,但是每天得去打扫学校里的马路、参加修建四平路。虽然还是受到监视,但终于可以做试验了!李国豪兴奋不已。学校实验室是不让去的,那就想办法在家里做。

没有制作钢桥模型的工具,李国豪思来想去,决定用赛璐珞来替代。可是,在那个针头线脑都需要票证的年代,到哪去弄这个东西?李国豪发动家人上街去寻。

有一天,他的女婿在中央商场发现了一堆因为刻度印错堆在角落里准备当废品卖掉的赛璐珞计算尺,立即掏出10元钱,一口气买了只,宝贝似地抱着跑回家。当晚,李国豪迫不及待地支上锅灶烧水,开始制作桥梁模型。赛璐珞放入沸腾的开水,不一会就变软了,压、剪、拉,样样随心所欲!

说起赛璐珞,大家也许不太熟悉。其实,乒乓球就是用赛璐珞做的。赛璐珞,即硝化纤维塑料,是塑料的一种,由胶棉(低氮含量的硝化纤维)和增塑剂(主要是樟脑)、润滑剂、染料等加工制成。透明,可以染成各种颜色,容易燃烧。用来制造玩具、文具等。旧称假象牙。

找到了这种珍贵的材料,李国豪沉浸在科研快乐中。他急急扫完马路,躲到角落里,瞅一眼,四下里静悄悄,便赶紧拿出工具,开始制作起桥梁构件。

一年过去了,李国豪的试验数据终于出来了,和理论计算结果完全一致。年,李国豪在全国钢铁振动科研协作会议上报告了他的研究成果:武汉长江大桥通车时出现的晃动,是由于涌上大桥的人群荷载造成的桥梁弯曲,扭转共振,大桥自身结构没有问题。因此,南京长江大桥多用的吨钢是完全没有必要的。

武汉长江大桥建成通车

话音刚落,全场掌声雷动。大桥局总工程师紧紧握住他的手说:困扰我们17年的谜终于解开了!



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