傅學(xué)怡
現(xiàn)為CCDI悉地國(guó)際(原中建國(guó)際設(shè)計(jì)顧問有限公司)董事、總工程師,著名建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家,長(zhǎng)期從事各類復(fù)雜高層、超高層、大跨空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究工作,在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)界有較大的影響和知名度,2010年,當(dāng)選第七屆全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師。1997年,傅學(xué)怡獲國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。2005年,傅學(xué)怡出任CCDI中建國(guó)際(深圳)設(shè)計(jì)顧問公司總工程師。
萬科總部
面對(duì)一座建筑,人們往往驚異于其外表的瑰麗及內(nèi)飾的華貴,而并不經(jīng)意其蘊(yùn)含的材料與技術(shù)。但對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)師來說,真實(shí)的建筑,是技術(shù)和藝術(shù)的結(jié)合,建筑的魅力是通過建筑的物質(zhì)實(shí)體來表達(dá)、通過合理的技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)的。建筑師要展示結(jié)構(gòu)的力度和美感,結(jié)構(gòu)工程師則充分了解建筑的想法,創(chuàng)造性地提出結(jié)構(gòu)方案,把結(jié)構(gòu)的內(nèi)在美和建筑的外在美統(tǒng)一起來,把技術(shù)升華為藝術(shù),共同創(chuàng)造美好的建筑。
傅學(xué)怡正是這樣一位把技術(shù)升華為藝術(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大師。
傅學(xué)怡,現(xiàn)為CCDI悉地國(guó)際(原中建國(guó)際設(shè)計(jì)顧問有限公司)董事、總工程師,著名建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家,長(zhǎng)期從事各類復(fù)雜高層、超高層、大跨空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究工作,在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)界有較大的影響和知名度,2010年,當(dāng)選第七屆全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師。1945年出生于蘇州的傅學(xué)怡,自1962年入學(xué)清華大學(xué)土建系工民建專業(yè),就和建筑結(jié)構(gòu)結(jié)下了不解之緣;1968年畢業(yè)后分配到東北遼寧的煤炭部本溪礦務(wù)局任技術(shù)員,直到文革結(jié)束,1976年調(diào)回家鄉(xiāng)的蘇州市建筑設(shè)計(jì)研究院,才算正式踏入了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)。1982年,他被破格提升為副總工程師。1987—1989年傅學(xué)怡被公派到英國(guó)進(jìn)修,他懷著開闊眼界、深造學(xué)習(xí)的志向,在英國(guó)倫敦ARUP公司擔(dān)任結(jié)構(gòu)工程師,學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。1989年,傅學(xué)怡回到國(guó)內(nèi),時(shí)值深圳建設(shè)如火如荼,心存高遠(yuǎn)的傅學(xué)怡幾經(jīng)周折受聘深圳大學(xué)。在任深圳大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng)、總工程師期間,傅學(xué)怡一方面致力于培養(yǎng)建設(shè)人才,一方面深鉆建筑結(jié)構(gòu)技術(shù),主持設(shè)計(jì)了大量大型工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。矗立在深圳街頭的許多深圳人家喻戶曉、耳熟能詳?shù)慕ㄖ?,都滲透著傅學(xué)怡這位建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大師的汗水和心血。1997年,傅學(xué)怡獲國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。2005年,傅學(xué)怡出任CCDI中建國(guó)際(深圳)設(shè)計(jì)顧問公司總工程師。
除了醉心于工程設(shè)計(jì),傅學(xué)怡專心于學(xué)術(shù),每完成一個(gè)項(xiàng)目,他都要進(jìn)行總結(jié),不斷提出新的方法和理論,發(fā)表了上百篇學(xué)術(shù)論文,出版了《實(shí)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》等多本專著。他是我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的主要編制人,《土木工程學(xué)報(bào)》《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)》《空間結(jié)構(gòu)》等雜志編委,《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造手冊(cè)》常務(wù)副主編?,F(xiàn)兼任全國(guó)建筑結(jié)構(gòu)超限抗震審查委員會(huì)委員,中國(guó)建筑學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)分會(huì)理事,英國(guó)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)資深會(huì)員,英國(guó)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)中國(guó)分部主席,中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)專家委員會(huì)委員,中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)委員等。至今仍任深圳大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院研究員、博士生導(dǎo)師的傅學(xué)怡,兼任了浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的博士生導(dǎo)師。
經(jīng)過幾十年的研究和實(shí)踐,傅學(xué)怡不僅游刃于深?yuàn)W的結(jié)構(gòu)理論,積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范有著超出常人的深入理解,而且勇于創(chuàng)新,不拘于規(guī)范,甚至挑戰(zhàn)規(guī)范,對(duì)每一個(gè)工程他都孜孜不倦地探索最佳設(shè)計(jì)方案。對(duì)于傅學(xué)怡來說,他的每一個(gè)作品都是代表作。傅學(xué)怡作為工程負(fù)責(zé)人或結(jié)構(gòu)專業(yè)負(fù)責(zé)人主持設(shè)計(jì)建成各類大跨、高層、超高層建筑多達(dá)百項(xiàng)、建筑面積達(dá)300多萬平方米。一座座宏偉的建筑展示了他的設(shè)計(jì)藝術(shù),一個(gè)個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)表明了國(guó)際國(guó)內(nèi)行業(yè)對(duì)他學(xué)術(shù)高度的認(rèn)可和贊許,他設(shè)計(jì)的項(xiàng)目獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)土木工程詹天佑大獎(jiǎng)1項(xiàng)、全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)金獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)際橋梁及結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)杰出結(jié)構(gòu)大獎(jiǎng)1項(xiàng),英國(guó)結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)體育建筑大獎(jiǎng)1項(xiàng),全國(guó)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)4項(xiàng),國(guó)際混凝土協(xié)會(huì)特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng)1項(xiàng),華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)2項(xiàng),可謂不勝枚舉。
幾乎是婦孺皆知的“水立方”(國(guó)家游泳中心——2008北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館),是傅學(xué)怡最難忘懷的作品。2003年到2005年,他擔(dān)任了中建國(guó)家游泳中心設(shè)計(jì)聯(lián)合體的設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人,主持水立方從方案到施工圖、施工全過程指導(dǎo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和科研工作。方形“水立方”的藍(lán)色泡泡及復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出微觀世界的宏觀建構(gòu),以寧靜祥和的方式隱喻著深邃的中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué),與“鳥巢”奧運(yùn)主賽場(chǎng)的圓形建筑相呼應(yīng),體現(xiàn)中國(guó)古代哲學(xué)“天圓地方”的理念,彰顯了中華傳統(tǒng)文化的底蘊(yùn)??胺Q世界上規(guī)模最大的膜結(jié)構(gòu)工程水立方,其墻體和屋蓋采用了世界首創(chuàng)新型多面體延性空間剛架結(jié)構(gòu)。膜結(jié)構(gòu)采用的ETFE膜材料輕而薄,一般厚度僅有0.25 mm。用這種膜制成的氣枕,耐候性很好,可以經(jīng)受長(zhǎng)年的雨雪侵襲。水立方的鋼結(jié)構(gòu)被分解為9 000多個(gè)球和2萬多根尺寸各異的桿件,這些構(gòu)件沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,無法批量生產(chǎn)和使用機(jī)械整體安裝。安裝過程中,對(duì)于球及桿件的每個(gè)節(jié)點(diǎn)均需進(jìn)行三維定位。設(shè)計(jì)、安裝施工失之毫厘,差之千里,是一個(gè)前所未有的挑戰(zhàn)。在這個(gè)工程中,由傅學(xué)怡帶領(lǐng)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提出了結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)成的優(yōu)化,使結(jié)構(gòu)體系的受力更為合理、抗震性能更為卓越,部分桿件采用了“緊湊型”截面,增強(qiáng)了截面延性的同時(shí),也使施工過程更為簡(jiǎn)便?!八⒎健辈捎脷馀堇碚摌?gòu)成的多面體延性空間剛架結(jié)構(gòu)備受世界矚目,達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平;首創(chuàng)了上部鋼結(jié)構(gòu)下部混凝土結(jié)構(gòu)總裝分析方法;節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)采用了多面體剛架結(jié)構(gòu)桿件受彎為主的方法。建成后的“水立方”參觀者絡(luò)繹不絕,受到國(guó)內(nèi)外同行的一致好評(píng)。該項(xiàng)目榮獲了國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)、國(guó)家設(shè)計(jì)金獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、國(guó)際橋梁及結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)杰出結(jié)構(gòu)大獎(jiǎng)等眾多國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)大獎(jiǎng)。
多哈卡塔爾外交部大樓,位于卡塔爾首都多哈的新城中心,基地呈五邊形,建筑主體為圓形塔樓,44層,高231 m,總建筑面積11萬 m2,頂部為鋼結(jié)構(gòu)穹頂,其空間螺旋網(wǎng)狀交叉斜柱賦予了它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)魅力。設(shè)計(jì)方案由法國(guó)著名設(shè)計(jì)師John Nove1提出,結(jié)構(gòu)形式為世界首例鋼筋混凝土交叉柱外網(wǎng)筒超高層建筑。2006-2009年,傅學(xué)怡主持了該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、科研和施工工作。接手該工程后,他發(fā)現(xiàn)原法國(guó)工程師標(biāo)書設(shè)計(jì)存在重大隱患。因結(jié)構(gòu)自重占建筑總重70%以上,自重作用下結(jié)構(gòu)南北兩側(cè)斜柱軸力相差極大、內(nèi)力畸形,將導(dǎo)致兩側(cè)壓縮變形差異較大,結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)向南側(cè)移從5 cm開始,20年后將達(dá)30~40 cm,且不可逆轉(zhuǎn),很有可能成為另一個(gè)“比薩斜塔”。在大量分析研究基礎(chǔ)上,他帶領(lǐng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提出了改進(jìn)措施,設(shè)計(jì)采取北側(cè)斜柱空心、減小南北兩側(cè)斜柱壓應(yīng)力水平差異,提高南側(cè)斜柱配筋等技術(shù)措施,減小結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移,滿足正常使用,避免新比薩斜塔出現(xiàn)。通過試驗(yàn)驗(yàn)證,不僅巧妙地消除了結(jié)構(gòu)安全隱患,還取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,大大提高了施工效率。這一世界現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)史罕例分析處理,獲法國(guó)標(biāo)書設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)工程師及英美專家認(rèn)同和業(yè)主贊賞,得到了業(yè)主、原設(shè)計(jì)師、審查單位、獨(dú)立復(fù)合第三方ARUP公司的一致認(rèn)可,為中國(guó)結(jié)構(gòu)界贏得了國(guó)際信譽(yù)。鑒于結(jié)構(gòu)標(biāo)書設(shè)計(jì)上述重大失誤,卡塔爾業(yè)主已支付總承包中建總公司經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償2 000萬美元,并取消工期延誤賠償金1 000萬美元。該項(xiàng)目獲得了2010年國(guó)際混凝土協(xié)會(huì)特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng),2009年全國(guó)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。
國(guó)家游泳中心結(jié)構(gòu)
國(guó)家游泳中心內(nèi)部空間
在傅學(xué)怡手中,每一個(gè)項(xiàng)目都在締造新的紀(jì)錄。深圳萬科總部大樓創(chuàng)造了一個(gè)國(guó)內(nèi)外沒有的斜拉索集合鋼和混凝土的混合結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了一線建筑跨越50 m。斜拉索支撐上面的混凝土結(jié)構(gòu),拉索連接的部分用鋼筋,下面有一個(gè)鋼的平臺(tái),斜拉索的底端做了一個(gè)底柱,由索到節(jié)點(diǎn),由節(jié)點(diǎn)到鋼。該項(xiàng)目是美國(guó)著名建筑師Steven Ho11的作品,總建筑面積13.7萬m2,大樓全長(zhǎng)500多米,整個(gè)結(jié)構(gòu)下方由若干筒體、剪力墻支撐,拔地而起10~15 m,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去上方4~5層的多層辦公樓騰空而起,被業(yè)內(nèi)人士喻為“躺著的摩天樓、漂浮的地平線”。該結(jié)構(gòu)體形非常復(fù)雜,落地豎向構(gòu)件的水平跨度達(dá)50~60 m,端部懸臂10~15 m。出于經(jīng)濟(jì)性考慮,負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傅學(xué)怡與整個(gè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過討論,決定采用世界首創(chuàng)的混合框架加拉索結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)形似“斜拉橋上蓋房”,但又不同于斜拉橋,索數(shù)量少,單索截面大、張拉力大、后續(xù)受力大,無錨固索。為滿足索不松弛最小張拉應(yīng)力,一次張拉方便施工,創(chuàng)造性地利用上部部分樓屋蓋結(jié)構(gòu)自重作配重,同時(shí)利用其水平剛度和承載力平衡吸收斜索拉力水平分力,限制落地豎向構(gòu)件側(cè)移。工程還創(chuàng)新采用了索張拉應(yīng)力微調(diào),使上部框架柱柱底落于首層大跨度鋼梁跨中的反彎點(diǎn),減小上部框架柱根彎矩。巨型索與鋼結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)的連接處,采用了特殊設(shè)計(jì)的鑄鋼節(jié)點(diǎn),180個(gè)節(jié)點(diǎn)尺寸各異。最后,工程較常用巨型鋼桁架結(jié)構(gòu)節(jié)省結(jié)構(gòu)成本約8 000萬元人民幣,以合理的造價(jià)取得了出乎意料令人滿意的效果,獲2011年全國(guó)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。萬科中心以獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式詮釋了建筑概念,不僅為使用空間提供了開闊的視野,也在最大限度上實(shí)現(xiàn)“還綠于民”,讓市民獲得了全新的場(chǎng)所體驗(yàn)。傅學(xué)怡認(rèn)為,要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,就要有創(chuàng)新的思想和創(chuàng)新的理念,就要付出艱巨的努力,萬科這個(gè)項(xiàng)目,我們做了大量的工作才把這個(gè)大膽的設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。他總是講,一個(gè)建筑物是建筑師和工程師的兒子和女兒,對(duì)子女是要培養(yǎng)的,子女首先是懷胎要好,以后成長(zhǎng)過程當(dāng)中要培養(yǎng)。我們?cè)谝粋€(gè)好的項(xiàng)目,從開始一直到施工,到最后,到使用,我們都要關(guān)心,就像對(duì)待子女的感情一樣對(duì)待自己設(shè)計(jì)的作品。
奧體中心體育場(chǎng)為2009年全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)的主賽場(chǎng),以濟(jì)南的市樹——柳樹為設(shè)計(jì)構(gòu)思起點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)在建筑師巧妙的創(chuàng)意下構(gòu)成了柔美飄逸的柳葉,成組有韻律地排布在主體育場(chǎng)的外圍。設(shè)計(jì)過程中,傅學(xué)怡帶領(lǐng)的結(jié)構(gòu)團(tuán)隊(duì)與建筑團(tuán)隊(duì)并肩研究,反復(fù)推敲柳葉及柳葉組合形成的空間結(jié)構(gòu)的處理,以實(shí)現(xiàn)輕盈的建筑效果。該工程為一大型復(fù)雜的體育建筑,基礎(chǔ)為人工挖孔樁,下部為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),上部鋼結(jié)構(gòu)懸挑罩棚采用折板型懸挑空間桁架結(jié)構(gòu)受力體系,通過內(nèi)、外支座支承于下部混凝土結(jié)構(gòu)的型鋼混凝土柱上。體育場(chǎng)采用了“水立方”結(jié)構(gòu)采用的總裝分析方法,把下部混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)放在一個(gè)整體中進(jìn)行研究,最終實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的渾然一體,并大大降低了用鋼量,成為國(guó)內(nèi)同等規(guī)模的體育場(chǎng)中用鋼量最少的工程之一。奧體中心工程為國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)中標(biāo)的最大群體體育建筑,取得了安全、合理、經(jīng)濟(jì)的綜合效果,獲2011年全國(guó)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。
30層的深圳福建興業(yè)銀行大廈工程,采用世界首創(chuàng)搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)采取主動(dòng)預(yù)應(yīng)力措施,進(jìn)一步改善了結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)和抗震性能,取得了明顯經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。該技術(shù)已在國(guó)內(nèi)重大工程得到推廣。項(xiàng)目獲2005年度詹天佑土木工程大獎(jiǎng)及2005年度全國(guó)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。
80層、主樓高358 m的天津中鋼國(guó)際廣場(chǎng),為天津?yàn)I海新區(qū)目前最高的一棟標(biāo)志性建筑。該工程將六邊形網(wǎng)格應(yīng)用于超高層建筑構(gòu)成外網(wǎng)筒,既承重又抗側(cè),與內(nèi)筒共同工作,為世界首創(chuàng),順利通過全國(guó)抗震超限審查。
120層、主樓高660 m的平安國(guó)際金融中心,總建筑面積46萬 m2,深圳標(biāo)志性建筑,為中國(guó)在建的最高樓,主結(jié)構(gòu)采用了鋼結(jié)構(gòu)斜撐、周邊空間桁架、V形支撐、型鋼混凝土巨柱與鋼筋混凝土核心筒、外伸臂鋼桁架共同工作的新體系。由于結(jié)構(gòu)的豎向受力體系復(fù)雜,傅學(xué)怡對(duì)超高層結(jié)構(gòu)重力荷載下長(zhǎng)期豎向變形等問題做了大量分析,確保結(jié)構(gòu)受力安全,建筑正常使用。深圳平安國(guó)際金融中心以一種經(jīng)典而優(yōu)雅的姿態(tài),為深圳這座年輕的城市創(chuàng)造出天際線的制高點(diǎn)。
年過花甲的傅學(xué)怡依舊保持著旺盛的精力,他每天都充滿著干勁,日程表排得滿滿的。雖然學(xué)術(shù)上治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),但他在生活中卻開通豁達(dá),充滿活力和激情,經(jīng)常運(yùn)動(dòng)鍛煉身體,打球、游泳、下棋等運(yùn)動(dòng)他都喜歡。工作中的他極具團(tuán)隊(duì)合作精神,總說高樓不是由一個(gè)人蓋起的,任何工程都無法以一人之力做好,只有凝聚多人的智慧才能創(chuàng)造經(jīng)典。
濟(jì)南奧林匹克中心體育館內(nèi)的弦支穹頂
平安大廈鳥瞰
傅學(xué)怡是一位充滿活力、富有創(chuàng)新精神的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大師,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的執(zhí)著追求使他數(shù)十年來如一日保持著恒久的活力,在承接的每一個(gè)項(xiàng)目中都實(shí)踐著創(chuàng)新。他總是思維活躍、精力充沛、嚴(yán)謹(jǐn)工作,在設(shè)計(jì)的道路上不斷前行,勇于挑戰(zhàn)新的高峰。
傅學(xué)怡以其強(qiáng)烈的事業(yè)心和責(zé)任心,理論和實(shí)踐完美的結(jié)合,成就為中國(guó)建筑結(jié)構(gòu)界的泰斗。他的每個(gè)作品都傾注了他的心血與汗水,他用創(chuàng)新的精神創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的奇跡,并把結(jié)構(gòu)技術(shù)的力學(xué)之美幻化為建筑之美,成就了美麗中國(guó)的建筑藝術(shù)。