黃文熙——我國土力學學科奠基人

發布者:張星發布時間:2012-04-02瀏覽次數:2716

 黃文熙

        黃文熙,190913日出生于上海一個鄉紳家庭辽宁省快乐12开奖结果,祖籍江蘇省吳江縣。少年時辽宁省快乐12开奖结果,父親經商屢遭失敗,因而家境日趨困難。為了日后能有穩定的職業,他進入了培養郵政和海關業務人才的上海民立中學。畢業后,先在暨南大學學習商科辽宁省快乐12开奖结果,后改學理工科,又先后在大同大學理預科、河海工科大學學習。1929年畢業于中央大學土木工程系,獲工科學士學位辽宁省快乐12开奖结果。留校任教一年半后到上海慎昌洋行建筑部任結構設計員,參加了幾座高層建筑物的結構設計。在設計一座17層鋼架結構時,創造了框架力矩直接分配法辽宁省快乐12开奖结果,完滿地完成了設計任務,深得當時建筑部主任的贊賞,稱譽他具有解決困難任務的特殊能力。

  1933年,黃文熙先生考取清華大學第一屆留美公費生,主修河工專業。學校指定中國河工專業的創始人李儀祉和沈百先為導師,先安排在國內參觀實習一年,1934年秋人美國依阿華大學辽宁省快乐12开奖结果,1935年春轉至密歇根大學辽宁省快乐12开奖结果,師從S.鐵摩辛柯(Timoshenko)及H.W.金(King)兩位教授辽宁省快乐12开奖结果,學習力學和水工建筑,在取得碩士學位時因成績優秀被授予斐加斐榮譽獎章,并破格免試攻讀博士學位。他只用了一年半時間就完成了博士論文《格柵法在拱壩、殼體和平板分析中的應用》,受到導師和答辯委員們的稱贊,并被授予西格瑪賽榮譽獎章,當時辽宁省快乐12开奖结果,《底特律日報》和《密歇根日報》都有專文稱贊他是密歇根大學多年來才華最出眾的學生,在結構和水利工程兩個領域內取得了杰出的成就辽宁省快乐12开奖结果。

  在美學習期間辽宁省快乐12开奖结果,他還受到土力學奠基人K.太沙基(Terzaghi)的深刻影響,對當時尚屬新興學科的土力學給予高度注視辽宁省快乐12开奖结果。1937年初取得博士學位后,他又到美國墾務局實習半年辽宁省快乐12开奖结果,參觀辽宁省快乐12开奖结果、考察了十幾個正在建設的大壩工地。

  1937年夏抗日戰爭前夕,黃文熙先生接受中央大學的邀聘,毅然回國。由于中央大學已內遷,他先后在杭州浙江水利局和西安東北大學短暫工作,1937年冬幾經輾轉到達重慶。此后他在中央大學水利系擔教授、系主任辽宁省快乐12开奖结果,并兼任水利部水利講座、中央水利實驗處特約研究員、土工實驗室主任等職。

  中華人民共和國成立后,黃文熙先生先后在南京大學、南京工學院土木系、華東水利學院等校任教,同時擔任水利部南京水利實驗處處長辽宁省快乐12开奖结果。

  1956年起辽宁省快乐12开奖结果,黃文熙先生調任清華大學教授并兼任水利部水利科學研究院副院長。1958年水利科學研究院改組為水利部、電力部所屬的水利水電科學研究院辽宁省快乐12开奖结果,他在清華大學執教的同時辽宁省快乐12开奖结果辽宁省快乐12开奖结果,仍兼任該院副院長,負責全院的學術領導工作。

  自70年代后期,黃文熙先生以古稀之年傾注于清華大學土力學教研組辽宁省快乐12开奖结果,同時兼任水利水電科學研究院和南京水利科學研究院顧問辽宁省快乐12开奖结果。他親自為年輕教師和研究生講授高等土力學課程辽宁省快乐12开奖结果,選派教師、研究生出國學習、進修,籌劃試驗室的現代化建設辽宁省快乐12开奖结果,確定科研方向和課題,并給以具體指導。他帶出了一支有良好學風的教學、科研隊伍辽宁省快乐12开奖结果,培養了一批高質量的碩士博士生,取得許多優秀的科研成果。

  1955年,黃文熙先生參加了中國共產黨辽宁省快乐12开奖结果,曾當選為江蘇省第一屆人大代表,全國第三屆人大代表,全國第二、三屆政協委員,北京市第五、六屆政協委員,1955年當選為中國科學院學部委員(現為中國科學院院士)。1956年他參加制定了我國第一個長期的科學技術發展規劃,即《19561967年全國科學技術發展遠景規劃》的工作辽宁省快乐12开奖结果。先后擔任過中國水利學會副理事長、名譽理事辽宁省快乐12开奖结果,巖土力學專業委員會主任,中國水力發電工程學會副理事長,中國土木工程學會榮譽會員,中國力學學會理事,中國土力學及基礎工程學會理事長辽宁省快乐12开奖结果、名譽理事等辽宁省快乐12开奖结果。他還擔任過《水利學報》、《巖土工程學報》編委會主任,《中國科學》、《清華大學學報》編委等職。他還積極參加國內外的學術活動辽宁省快乐12开奖结果辽宁省快乐12开奖结果,曾赴西歐、日本、美國進行學術考察,多次參加國際學術會議辽宁省快乐12开奖结果,發表學術論文,進行學術交流,是國際知名的專家辽宁省快乐12开奖结果。

    2000年去世。 

成就及榮譽

  在結構工程方面成就杰出

  1931—1933年,黃文熙先生在上海慎昌洋行建筑部任結構設計員,參加了幾座建筑物的結構設計辽宁省快乐12开奖结果辽宁省快乐12开奖结果。在設計一座17層剛架結構時,他創造了設計這種框架結構的框架力矩直接分配法,深得當時建筑部主任的贊賞辽宁省快乐12开奖结果。用這種方法進行力矩分配,計算工作量也比克勞斯的力矩分配法少。其論文載于1934101出版的《工程》雜志第9卷第5號辽宁省快乐12开奖结果,這比其他學者就同一課題在國外發表的論文早兩個月。

  1935年,他著手研究拱壩結構分析的新方法——格柵法,經多年的艱苦工作才告完成辽宁省快乐12开奖结果。此法是把拱壩(或殼體)當成由許多水平拱段和垂直梁段所組成的格柵,它們都剛性地連接在格柵的結點上。這種將結構離散化的方法,實開目前廣泛應用的有限元法的先河。與三向彈性理論、薄殼理論和試荷載法比較辽宁省快乐12开奖结果,它能考慮各種主要影響因素和邊界條件,適用于電子計算機求解辽宁省快乐12开奖结果,也可用于研究各向異性的板殼和對板殼的動力反應分析。反應這一成果的博士論文《格柵法在拱壩、殼體和平板分析中的應用》完成后,受到導師和答辯委員會的極力贊譽。

  新中國水利水電科研工作的開拓者

  中華人民共和國成立以后,黃文熙先生除在一些大學水利專業任教外,還擔任南京水利實驗處處長,負責這一國內成立最早、有一定規模的水利水電科研機構的工作。他積極籌劃,使其進一步充實和發展,開創了泥沙、潮浪、結構材料等新的研究領域辽宁省快乐12开奖结果。承擔了治黃、治淮、華東地區水電工程等試驗研究任務辽宁省快乐12开奖结果,解決了大量的實際工程問題辽宁省快乐12开奖结果。研制了許多水工、土工試驗儀器,編制了試驗手冊,培訓試驗技術人員,開設了三期水工試驗學習班。上述工作使南京水利實驗處成為當時全國規劃最大、水平最高的水利水電科研機構辽宁省快乐12开奖结果,為新中國早期的水利水電建設做出了極大的貢獻。

  1956年以后,黃文熙先生就任水利科學研究院副院長,擔任學術領導工作直到文化大革命辽宁省快乐12开奖结果,經過10年的辛苦努力,水利科學院已擁有9個研究室、所及完整的技術后勤系統,具備了擔任各種重大水利水電科研課題的能力,研制出了一批高質量的科研成果,解決了大量的水利水電工程中的疑難問題,這使其在國內外均居重要的地位。黃文熙先生本人也結合工程實踐提出了許多帶有創造性的研究成果辽宁省快乐12开奖结果。

  黃文熙先生不僅是一個在巖土力學和結構理論方面有突出成就的學者,也是一個思想敏銳、經驗豐富的工程師和解決實際工程問題的能手。他參加了一大批閘、土石壩、混凝土壩及地基方面的研究和咨詢工作。根據我國的實際情況,他引進和推廣了許多先進技術,如砂井預壓法加固軟土地基,用反濾法和減壓井防止滲透破壞,用補償基礎原理建造不用樁基的水閘,用就地澆筑混凝土防滲墻阻止砂礫地基的地下滲漏等。結合我國水中填土壩和水墜壩的大量興建,他對壩體填土的特性、壩體孔隙水壓力的估算及施工特點辽宁省快乐12开奖结果,從理論和試驗上予以分析驗證,豐富和推廣了這一具有中國特色的筑壩技術。他也積極參與了黃、淮、海和大西南辽宁省快乐12开奖结果、三峽等國家重大工程的咨詢工作辽宁省快乐12开奖结果。

  我國土力學學科的奠基人

  1925年,太沙基(Terzaghi)出版了他的《土力學》一書辽宁省快乐12开奖结果,土力學形成為一門技術科學。早在美國留學期間,黃文熙先生就對當時尚屬新興學科的土力學敏感地給予了密切的關注辽宁省快乐12开奖结果。歸國后,他在國內第一個開設土力學課程,建立了國內大學中的第一個土工實驗室辽宁省快乐12开奖结果。

  中華人民共和國成立后,在他擔任南京水利實驗處處長期間,他組織研制了不少土質勘探設備和土工試驗儀器辽宁省快乐12开奖结果,組織編寫了《土工試驗手冊》和現場標準貫入辽宁省快乐12开奖结果、觸探、取樣等講義和資料,開辦了四期土工試驗學習班,為新中國的土工試驗工作開拓了道路辽宁省快乐12开奖结果。他在北京任水利水電科學研究院副院長期間,還兼任土工研究所所長辽宁省快乐12开奖结果,對土工研究工作傾注了大量的心血。

  黃文熙先生是我國土力學學科的奠基人。幾十年來,他始終站在這一學科的最前沿,在不同的研究課題方面都做出了高水平的研究成果辽宁省快乐12开奖结果。

  19421957年,他創建了地基沉降與地基中應力分布新的計算方法。通用的分層總和法計算地基沉降時辽宁省快乐12开奖结果,假設地基土不發生側向變形,這顯然不符合實際情況。而有些考慮地基土側向變形的計算方法需要計算兩個水平正應力和確定土的泊松比辽宁省快乐12开奖结果,使計算復雜而困難辽宁省快乐12开奖结果。他建議用三個正應力之和來進行計算辽宁省快乐12开奖结果,這既考慮了地基土的側向變形,也簡化了計算和減少了編制計算圖表的工作量。他還建議用三軸壓縮儀進行試驗,研究土的彈性模量及泊松比與土體的應力值及其比例間的函數關系,這是70年代國際上所流行的應力路線法的先驅。

  飽和松砂土在地震、爆破和其他動力作用下引起的液化對建筑物危害極大辽宁省快乐12开奖结果,因而,砂土液化的機理辽宁省快乐12开奖结果、鑒定和防滲是許多學者致力研究的對象。但直到50年代中期,一般仍用裝砂圓筒在振動臺上作試驗,用以研究地基的液化問題。這在理論上有缺陷,不能用以進行動力分析。黃文熙先生建議用振動三軸儀進行砂土的動力特性試驗,測定了不同應力狀態下,由不同振動強度引起的主應力的變值的作用下,不排水條件和不同密度試樣的孔隙水壓力u的變化規律和絕對值。他首先提出用有效應力原理闡述液化機理,即用上述試驗成果辽宁省快乐12开奖结果,確定一定條件下砂基或砂坡中任何一點可能產生的最大孔隙水壓力,并據此用有效應力法進行動力穩定分析。這一研究成果受到國際同行專家的極大重視。他所創議的振動三軸儀及其試驗方法辽宁省快乐12开奖结果,已為國內外廣泛采用,并已成為常規的動力試驗手段。

  70年代,他注意到電子計算機和有限元法的發展,必然要求建立能較全面真實地反映土的應力應變關系的數學模型。針對當時已經建立的土的彈塑性模型對屈服面和硬化參數人為假設過多的缺點,他提出了從試驗資料直接確定土的彈塑性模型的理論。他所領導的清華大學研究組經過10年艱苦工作,建立了清華彈塑性模型,做了大量的驗證工作,也用于實際工程的計算分析,受到國內外同行的推崇。這一科研成果獲得了國家自然科學三等獎。

  在他年過80以后,還發表了論文《土壩的彈塑性應力簡捷法》,對飽和土體承載后發生的起始孔隙水壓力、瞬時變形和最終變形的計算方法提出了新建議。

  80年代以來,隨著土的本構關系和土工計算的發展辽宁省快乐12开奖结果辽宁省快乐12开奖结果,他看到各種模型試驗辽宁省快乐12开奖结果,尤其是土工模型試驗對于驗證理論和計算及模擬實際工程的重要作用,看到我國與世界先進國家間在水工模型試驗方面的巨大差距,于1984年親自率團到西歐辽宁省快乐12开奖结果、日本、美國考察。歸國后他又多方奔走呼吁,終于在我國建立了不同規模的土工離心模型試驗裝置,這對我國巖土工程的發展必將起到巨大的推動作用。

  另外,他還組織專人進行滲水力模型試驗辽宁省快乐12开奖结果,支持對旁壓儀試驗的理論研究,大力開展水力劈裂試驗和機理研究辽宁省快乐12开奖结果,對土工合成材料的應用和研究工作寄以極大的熱忱,力促土工合成材料在水利工程中的應用。這些項目有的在國外尚處于摸索階段辽宁省快乐12开奖结果,有的具有巨大的工程意義和潛力辽宁省快乐12开奖结果。

  培養了大量的水利水電科學技術人才

  黃文熙先生從事教育事業半個多世紀,做到了既教書又育人。向學生們傳授了許多寶貴的知識辽宁省快乐12开奖结果,也以自身的表率作用給他們以良好的啟迪。

  他工作勤奮,效率極高。他常常每日工作14小時以上。他的廣博精深的知識和解決困難問題的能力都是從勤奮而來。在任教時,每次講課他都要花很多精力認真備課。在他年逾古稀時,仍親自給學生、青年教師和研究生講授結構力學和高等土力學,其中繁難的數學公式,全憑記憶在黑板上行云流水般推導下來辽宁省快乐12开奖结果,令弟子們嘆為觀止。在他年過80以后,仍每日處理大量的文稿,一如既往,準確迅速辽宁省快乐12开奖结果。撰寫論文時,公式的推導、插圖繪制和文獻檢索均親自動手。

  他提倡啟發式的教育,強調培養學生的自學能力。他一貫主張學生的基礎理論和基本工程技能訓練并重,強調試驗在土力學教學和研究生培養中的地位。他要求他的研究生閱讀大量的文獻和盡可能多做試驗。他主張從有實際工程經驗的技術人員中招收工科研究生,主張從實際工程中的迫切問題中選科研題辽宁省快乐12开奖结果。

  他治學嚴謹,對論文和報告審查極嚴,修改很細辽宁省快乐12开奖结果。要求對理論推導反復校核,試驗結果必須有多次重復試驗。他的研究生在論文工作中的試驗常在百組以上。

  他善于發現和培養人才辽宁省快乐12开奖结果,不遺余力地提攜后進。在他工作的單位,他都注意組織和培養一支多層次的過硬的隊伍。在文化大革命后百廢待興時,他以古稀之年出任清華大學土力學教研組主任。他調整科研項目,確定科研方向,組織和調配人員辽宁省快乐12开奖结果,選派教師和研究生出國學習,培養了一批高水平的碩士博士。

  他執教50多年,大江南北,國內海外,桃李滿天下。他的學生有的成了學部委員、博士生導師辽宁省快乐12开奖结果、知名學者和專家。還培養了大批的工程技術方面的骨干人才,活躍在我國水利水電戰線和其他行業。

 

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