他的名字镶嵌在城市高楼中——记著名建筑结构设计大师容柏生校友
日期:2013-09-26

【简介】容柏生,男,1930年8月出生于广州,原籍珠海市,1953年毕业于华南工学院,现任广东省建筑设计研究院总工程师,1989年获建设部授予中国工程设计大师称号,1995年当选为中国工程院院士,兼任广东省科学技术咨询协会副主席、广东省人民政府科学技术咨询委员会委员。主要著作有《深圳市亚洲大酒店结构设计》、《广东国际大厦结构设计分析》、《高层建筑结构设计概述》、《高层住宅建筑中的短肢剪力墙结构体系》等。曾获国家科技进步二等奖1项,省、部级科技进步二等奖各1项,2次获得广东省有突出贡献专家称号。

    回顾容柏生走过的路,我们被他对建筑结构工程技术的执著追求深深地感动着。毕业后的他,成为省建筑设计公司(后改名为省建筑设计研究院)一名踌躇满志的小将。他投身于建筑结构设计工作,半个世纪的光阴,满腔的报国豪情,少年的青春热血,在南粤大地上化作一幢幢高耸入云天的楼宇,那是容柏生矢志不渝坚守的阵地。可以说,一项项荣誉,就是一座座丰碑,标志着容柏生在建筑结构工程技术道路上的成就;一项项荣誉,就是一个个深深的足印,记录着容柏生在建筑结构工程技术道路上艰难的跋涉。

踏上建筑求索路

    1995年7月14日晚上9点多钟,广州白云机场,从北京飞往广州的飞机平稳地降落在停机坪上。机上走下一位步履稳健、精神饱满的老人,老人中等身材,一派精明实干家的风度。
    他,就是参加中国工程院第二次院士大会归来的工程院院士、中国工程设计大师、广东省建筑设计研究院总工程师容柏生。
    容柏生是广东省这次当选为工程院院士的3位专家之一,也是工程院仅有的2位建筑结构方面的院士之一,是广东省有突出贡献的专家,第七、八届全国人大代表。从20世纪70年代起,他即从事高层建筑结构和地基基础方面的设计及研究工作,并取得显著成绩,2次获得省政府签发的立功证书和授予的劳动模范称号。
他出生于1930年。抗战时期,年少的容柏生就很崇拜詹天佑,也喜欢机械工程技术,喜欢看与机械工程有关的书籍,盼望长大后能成为一名机械师,有一技之长,能过上安定的日子。
    1949年,容柏生中学毕业后参加高考,他填报了中山大学机械系和岭南大学土木工程系。这年暑假,随着解放的枪声的逼近,深知国民党大势已去的父亲,带着全家出走澳门。当大学的录取通知书送到容柏生手上时,他犯愁了:一边是诱人的学业,一边是父亲和亲友强烈的反对。经过一番激烈的思想斗争,容柏生毅然选择了学业,就读当时政治气氛较淡的岭南大学。就这样,容柏生,一个对以后中国的建筑结构工程技术起着积极推动作用的人,开始了他与建筑结构工程的不解之缘。
    到岭南大学上学后,由于父亲先去香港后去台湾,容柏生失去了经济来源。为了维持生计和学业,他走上半工半读的路。他申请过助学金,当过打字员、助教、抄写员等临工,为了免交宿费,他甚至到岭南附小当体育代课老师,以换取在礼堂地下室居住的“待遇”。艰难的生活,磨炼了容柏生坚毅的意志;困苦的环境,更增添了他求知的强烈欲望。1953年,容柏生以优异的成绩毕业,从此踏上一条对建筑结构工程技术的漫漫求索之路。

用手摇计算机“摇”出海运大楼

    毕业后,容柏生被分配到广东省建筑设计公司(后改为广东省建筑设计研究院),从事建筑结构设计工作。1956年,毕业刚3年的容柏生即因“基础理论扎实,工作能力强,完成任务出色”被破格晋升为工程师。同一年初露锋芒的容柏生被调到广东省建筑工程专科学校任教,前后共十余年。这期间,他先后主讲过几乎所有建筑结构专业的基础课及专业课,自编了大部分教材,还负责历届学生的毕业设计指导,这些无疑更加深了他深厚的理论基础和系统的专业知识。
    1972年,容柏生回到设计院,他一心埋头工作,努力钻研。不久,当他接到广州海运局15层通讯大楼的结构设计任务时,就决心要通过这项工程,探索高层建筑结构的设计理论及方法。当时,广州只有白云宾馆和广州宾馆两座高层建筑,有关高层建筑结构设计方面的资料少而又少,加上计算工具落后,要准确地推算出15层建筑的结构设计数据,谈何容易啊!但容柏生知难而进,与同事们一起用手算,又用手摇计算机将设计所需的各项数据全部“摇”了出来。
    海运大楼的设计,开始了容柏生对高层建筑结构设计的研究和实践工作。在当时缺乏资历料的情况下,他通过钻研、探索,与计算机专业人员合作,不久即完成了较为完善的运用计算机进行全面结构设计的一整套方法和相应的计算程序,成为当时在广东较为完善的计算手段,与北京、上海等地同时居于国内领先地位,在省内起主导作用。这一计算手段及时地被运用于实际工作,为广东省建筑设计研究院及省内外兄弟单位作了大量的高层建筑结构计算工作。从此,一幢幢高楼在容柏生设计的结构支擎下耸立在南粤大地。

攻城拔寨破难关,勇于创新成典范

    1983年,容柏生接手深圳亚洲大酒店(现改为香格里拉大酒店)的设计工作。该工程总面积6.3万平方米,塔楼为Y型平面,高38层。他结合国情,首创钢筋混凝土超级(或称巨型)构架结构体系,将高达114米的建筑分成6层的钢筋混凝土巨框,每个巨框都是受力单元,极大地方便了建筑平面布置,并可6个单元同时施工。这既给了外形设计者极大的想象空间,又大大加快了施工速度。不久,这座外形新颖、装饰豪华的五星级大酒店便成为深圳的标志性建筑物之一。这项为钢筋混凝土高层建筑提供的新型结构体系,获得了国家建设部1989年部级科技进步二等奖。
    而深圳长城大厦的施工则更体现出容柏生敢于创新,勇于突破的设计思想。1985年,容柏生接手设计深圳长城大厦,该工程建设场地位于花岗岩残积土地段。按常规,天然地基的承载力满足不了设计的需要。但容柏生根据地质人员对花岗岩残积土所进行的大量试验和理论分析,认为可以突破规范所规定的地基承载能力,并通过基础形式巧妙配合,可以采用天然地基,结果成功地在这种土层上用天然地基建造成较高的高层建筑,为深圳特区高层建筑利用花岗岩残积土作天然地基开创了成功的先例,具有深远的影响。这项成果获得深圳市1987年度和广东省1988年度科学技术进步二等奖。
    1987年,已任省建筑设计研究院总工程师的容柏生以其公认的技术才能获得了广东国际大厦的结构设计权。广东国际大厦的建筑结构设计,更加充分地显示了容柏生深厚的理论造诣和新颖的构思。该工程总建筑面积18万平方米,包括三幢塔楼。其中主塔楼为37.1米×35.0米的削角矩形,建筑面积8.5万平方米,高63层,总高度200.18米,另有4层地下室。这样的数字是中国人从未设计过的。在结构设计中,容柏生和参与设计的人员,经过分析研究,决定采用全现浇钢筋混凝土筒中筒结构.内筒为邮钢筋混凝土墙组成的实腹简体;外框筒配合建筑设计把柱和窗裙梁截面设计成既满足结构受力需要又满足建筑平面功能的形式,在3个每隔19层设置的设备层处,把外框筒裙梁加强而形成3个加强层,有效地增强了塔楼的抗侧力刚度。与此同时,在每个加强层处各设置8个(每向4个)联系内、外筒的钢桁架,既增强内、外筒连结的整体性,又改善了加强层的受力状态。整个结构既简洁又符合受力要求,构造合理,满足建筑使用和美观要求。在结构计算方面,除一般正规计算外,容柏生还做了地震作用下的动态分析、竖向构件轴向变形、环境温度变化和预应力拉张等影响下的计算。这些计算,经电脑打出来的结果就有10多千克。在楼板方面,采用了我国先进技术无粘结部分预应力钢筋混凝土平板,使我国无粘结部分预应力楼板用于高层建筑取得了突破,还可以使塔楼重量降低近万吨,取得了可观的经济效益。这一成果,把我国超大型高层建筑技术水平提高到一个新阶段。63层,成为当时世界上采用预应力楼板层数最多的建筑,超过美国芝加哥52层的休伦大厦,刷新了一项世界记录。也是63层,为容柏生赢得了国家优秀设计金奖、国家科技进步二等奖乃至首届中国土木工程(詹天佑)大奖的桂冠。容柏生还及时总结设计经验,结合施工新技术做了大量的定量测试,并将它形成文字,发表了《广东国际大厦63层主塔楼机构分析》论文,在国内外引起较大的影响。直到今天,在一定程度上它还是指导国内抗震区钢筋混凝土高层建筑设计的蓝本和理论依据。

优秀的建筑设计,为南粤添彩

    此外,为了推动建筑结构工程技术的发展,近年来,容柏生把自己的经验、实践总结归纳,撰写或翻译了论文多篇,还主编了几项广东省标准的技术规程,对促进建筑结构工程技术进步,提高设计水平起了积极的推动作用。
    透过容柏生所取得的成就,看到他所走过的艰难求索的道路,我不禁想起了鲁迅先生所讲过的话:“世上本来没有路,走的人多了,也便成了路。”容柏生的路,是自己走出来的。
    作业中国工程院院士,容柏生更是不敢懈怠,决心用知识和经验在我国的建筑结构工程方面做出更多的贡献,造福人民,也不愧这一荣誉。
    1999年,他接受了一项72层高的大厦的设计任务。这项设计受很多条件的限制,但容柏生采用了巧妙的方法,构成了可满足现实条件和结构抗力需要的结构体系,还在其中应用了好几项新技术。在苛刻的条件限制下,做出了优秀的设计,这是容柏生技术精湛的表现。这项工程已进入施工阶段,不外将为南粤添一异彩。
    繁重的工作任务,常年在外奔波,丝毫没有动摇容柏生几十载如一日对建筑结构工程技术的钻研和热忱。他始终保持旺盛的工作激情,善于汲取新鲜知识和资讯,不断跟进最前沿的技术理论和实践,让人佩服他瘦弱精干的外表下蕴藏的惊人能量和活力。
容柏生,一个与高层建筑紧紧联系的名字;容柏生,广东建筑结构工程技术的带头人。在南粤大地上,一幢幢耸入云天的楼宇,都记下您的创作,您的指导,您的劳动,记下您为建筑结构工程技术的繁荣发展所走过的路。
作者:王晓媛


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