林同炎作品林同炎优秀作品赏析

2017-12-26

字体:

大中小

浏览:

文章简介：林同炎优秀作品赏析追寻大师的足迹 --林同炎优秀作品赏析土木工程专业(建筑工程方向) 郭楠 1 ? 偶像 2 林同炎是谁 ? 在结构领域,也有这么一位偶像级的人物 ? 加州大学伯克利分校萨瑟塔 3 ? ? ? ? ? ? ? ? 林同炎是谁他14岁便以第一名的成绩考入中国最高学府他拥有一段浪漫的爱情故事他是第一个获得美国最高科学奖的华人,并且在美国科研史上首次以中国人的名字命名了一个奖项他所编写的教材至今无人超越,<预应力混凝土结构设计>在网上被卖到30

林同炎优秀作品赏析追寻大师的足迹 ——林同炎优秀作品赏析土木工程专业(建筑工程方向) 郭楠 1 ? 偶像 2 林同炎是谁 ? 在结构领域,也有这么一位偶像级的人物 ? 加州大学伯克利分校萨瑟塔 3 ? ? ? ? ? ? ? ? 林同炎是谁他14岁便以第一名的成绩考入中国最高学府他拥有一段浪漫的爱情故事他是第一个获得美国最高科学奖的华人,并且在美国科研史上首次以中国人的名字命名了一个奖项他所编写的教材至今无人超越,《预应力混凝土结构设计》在网上被卖到300元一本他的建筑作品和桥梁作品至今仍被作为经典案例他的很多设计理念被后人效仿他所创办的林同炎工程事务所遍及世界 4 生平简介 ? 林同炎,原名林同棪,国外称之T.

Y.Lin ? 1912年11月生于福建省福州市,书香门第 ? ? 14岁时,以第一名考入中国最高工程学府 ? 1931年毕业于唐山交通大学(西南交通大学),民国时期的著名学府,在世界上享有盛誉 5 ? 生平简介 ? 后来,林同炎接受著名桥梁专家,唐山交通大学校长茅以升的建议,将“棪”改为 “炎”,取炎黄子孙的意思 ? 1933年,美国加州大学伯克利分校获得硕士学位,其毕业论文《直接力矩分配法》,轰动美国建筑界,被命名为“林氏法” 6 ? 生平简介 ? 1933-1943,参与成渝铁路建设,设计桥涵 1000多座 ? 回国任成渝铁路桥梁课长(比今天的科长级别略高,类似于部门主管)、滇缅铁路设计课长、工信公司总工程师及台湾糖业铁路处长等职, 主持过沱江大桥、成昆铁路及宝天铁路的设计与施工 7 ? 生平简介 ? 有一天,毕业于美国康奈尔大学的一位上级, 将成渝铁路线上最大的沱江大桥的设计图纸拿给林同炎看。

林同炎发现图纸有问题,于是对上级说:“你的设计完全错误。”上级勃然大怒,骂道:“你这个乳臭未干的小子,竟然目中无人。

”就把林同炎轰出门去。过了几个小时,上级把林同炎找来,说:“我们开会研究过了图纸,你的意见是正确的,从明天起,你就是桥梁课的课长。” 8 生平简介 ? 1943-1945,性格耿直的林同炎在当时的政治环境下,一度被迫做了包工商 ? 1944年在夫人高训铨的建议下,林同炎写信给加州大学的杰姆逊教授,表示愿意回母校教书 ? 9 ? 生平简介 ? 1946至1976年间,他担任美国加州州立大学伯克利分校教授, 结构工程系主任、试验室主任以及全校教育改进委员会主席 10 ? ? ? ? ? 生平简介 1954年,他创办了林同炎工程事务所,后扩大为林同炎国际顾问公司(T.

Y. Lin International), 在南北美和亚洲各国均设有分公司和办事处, 有工程技术人员500多名。年收入超过10亿美元林同炎中国公司林同炎-李国豪工程咨询公司 11 生平简介 ? 1963年,林同炎在《美国混凝土学会(ACI)学报》上发表题为《预应力混凝土结构设计与分析的平衡荷载法》的论文 ? 提出了概念清晰、便于计算的荷载平衡法 ? 成为继弹性应力法和极限强度法之后的第三种预应力混凝土结构设计方法 ? ep 12 ? 预应力基本原理 ? 对书本施加压力后,可以将书本拿起 ? 使没有抗拉能力的书本也能像梁一样工作 ? 预应力能充分利用抗压材料 ? 预应力使受拉转化为压力减小的过程 13 ? 预应力基本原理 ? 薄膜只能受拉不能受压 ? 通过预应力使薄膜受压转化为拉力减小的过程 14 ? 预应力概念 ? 预加力:以特定的方式在结构构件上预先施加的,能产生与构件所承受的外荷载效应相反的应力状态的力称为预加力 ? 预应力:预加力在结构构件上引起的应力称为预应力 15 生平简介 ? 1967年,他当选第一位亚裔的美国国家工程科学院院士,1996年当选中国科学院外籍院士, 1972年当选台湾中央研究院院士 ? ? 1969年,美国土木工程师学会(The American Society of Civil Engineers) (ASCE)将该学会的“预应力混凝土奖”改名为 “林同炎奖”,这是美国科技史上第一次以一个华人名字命名的科学奖项 16 ? 生平简介 ? 1974年,他获得国际预应力协会(FIP)“弗雷西涅奖”(每4年一届),这也是第一位美国工程师、第一位亚裔工程师获得此奖项 ? 预应力混凝土是法国工程师费莱西奈1928年发明的,而林同炎则将其发扬光大,推向全世界 (一半以上的桥梁结构应用预应力技术,建筑结构也广为采用)——因此林同炎被称为“预应力先生”是当之无愧的!

17 生平简介 ? 1976年,他从加州州立大学伯克利分校退休时获得该校的最高奖状——“柏克利奖”和“终身荣誉教授”称号 ? 其后,加州州立大学伯克利分校特地建立了 “林同炎纪念堂”作为永久性纪念 ? 18 生平简介 ? 1985年,林同炎在美国会见了上海市市长汪道涵。

首次提出了开发浦东的想法 ? 此后,提出《开发浦东——建设现代化的大上海》计划的简明报告,引起政府高度重视 ? ? 该建议在1989 年获得肯定, 林同炎因此成为在海外提出开发浦东的第一人 19 生平简介 ? 1986年,美国总统里根将美国最高科学奖—— “国家科学奖”颁发给林同炎 ? ? “他是工程师,教师和作家。

他的科学分析、技术创新和富于想象力的设计、不仅跨过了科学与艺术的壕沟, 还打破了技术与社会的隔阂。

” 20 生平简介 ? 1994年,他获得学校每年一位的加州大学杰出校友奖(每年从30万校友中选1位) ? 21 ? 旧金山金门大桥 1937年建成,27年世界纪录,1280m 22 ? 建筑作品:美洲银行大厦 ? 预应力混凝土初期, 由于设计合理,比混凝土结构轻很多,常被认为偷工减料,大家怀疑它的抗震性能 ? 尼加拉瓜首都马那瓜市的美洲银行大厦, 承受6倍于设计水平的地震力,巍然不倒, 周围已经是一片废墟 “鹤立鸡群的感觉真好!

” 23 建筑作品:美洲银行大厦 ? 刚柔相济的设计理念 ? 刚:通过密柱深梁的框筒和内部剪力墙形成的筒来抵抗水平力, 形成筒中筒结构体系 ? 柔:剪力墙之间的连梁在地震过程中开裂, 耗能,降低结构刚度, 减小地震作用,从而形成多道设防 ? 24 ? ? ? ? ? 建筑作品:美洲银行大厦筒的优势: 独立剪力墙,竖向的两片墙平面外受弯,抗弯能力可以忽略不计连成筒体后,竖向的两片墙承受拉压力,因为力臂很大, 所以效果明显密柱深梁框架的受力形态类似于剪力墙,所以刚度比普通框架大很多 25 第10章建筑结构抗震延性连梁 ? 双连梁,增大跨高比,发生弯曲型破坏 ? 林同炎在尼加拉瓜的美洲银行首次提出 26 第10章建筑结构抗震 ? 延性连梁 ? 设置斜交叉配筋 ? 受力状态:深梁→拉杆 27 建筑作品:旧金山莫斯康尼会议中心地下展厅 ? 大跨重载:90m跨,荷载34kN/m2 ? 普通混凝土结构和钢结构方案难以胜任 ? ? 杆拱体系凝土拉混力预应 28 建筑作品:旧金山莫斯康尼会议中心地下展厅 ? 横向为主受力方向,采用预应力拉杆拱 ? 纵向用次梁构成体系 ? 29 ? 建筑作品:旧金山莫斯康尼会议中心地下展厅 ? 拱的优势:将竖向荷载产生的弯矩转化为压力 (充分利用抗压材料) ? 拱的劣势:拱脚处的水平推力需要平衡 30 ? 建筑作品:旧金山莫斯康尼会议中心地下展厅 ? 采用拉杆拱体系,并且在拱下的钢索中施加了预应力,产生100mm的反拱,以抵消外荷载引起的变形 ? 预应力使拱的下表面预先受压,从而抵抗外荷载引起的拉应力 ? 地震时成为 “避难所” 31 ? 建筑作品:旧金山莫斯康尼会议中心地下展厅 ? 这个思想后来逐渐演化成大跨钢结构中的张弦桁架(张弦梁)体系 ? 张弦→立柱受压→桁架反拱→外荷载→反拱恢复 32 ? 建筑作品:旧金山莫斯康尼会议中心地下展厅 ? 哈尔滨国际会展中心 128m 跨 33 建筑作品:亚利桑那老兵体育馆 ? 当时世界上跨度最大的双曲抛物面索网体系 ? 圆形平面,直径112m ? 34 建筑作品:亚利桑那老兵体育馆 ? 形体构成 ? 35 ? 建筑作品:亚利桑那老兵体育馆加拿大卡尔加里滑冰馆的鞍形索网结构 36 建筑作品:亚利桑那老兵体育馆 ? 圆柱体与鞍形曲面截出的形体 ? 37 建筑作品:亚利桑那老兵体育馆 ? 索将竖向荷载转化为拉力,充分利用抗拉材料 ? 索的形状不稳定,荷载不同,形状不同 ? ? 通过交叉承重索和稳定索构成的体系称为索网体系 38 ? 建筑作品:亚利桑那老兵体育馆索网体系施工照片 ? 39 ? 建筑作品:亚利桑那老兵体育馆在网格中间铺设屋面板 ? 40 建筑作品:波多黎各帕恩斯体育馆 ? 当时世界上跨度最大的双曲抛物面悬臂壳体 ? 由四根柱子和四根悬挑边梁组成 ? 41 ? 建筑作品:波多黎各帕恩斯体育馆 ? 将矩形平面的两个对角分别缩短,一个向上, 一个向下,形成双曲抛物面,网格保持直线双曲抛物面活动模型 42 ? 建筑作品:波多黎各帕恩斯体育馆哈工大体育馆 43 ? 建筑作品:新加坡工商联合大厦 ? 采用后张预应力平板-柱结构体系 44 ? 建筑作品:新加坡工商联合大厦 ? 在集中力作用下,板被柱穿透沿着45°形成冲切破坏锥体 45 ? 建筑作品:新加坡工商联合大厦 ? 提高抗冲切能力的措施:配抗冲切钢筋 46 ? 建筑作品:新加坡工商联合大厦 ? 提高抗冲切能力的措施:锚栓 47 ? 建筑作品:新加坡工商联合大厦 ? 型钢剪力架能力的措施 : 切冲抗提高 48 ? 建筑作品:新加坡工商联合大厦 ? 提高抗冲切能力的措施:施加预应力 ? 曲线预应力筋可以产生有利的等效荷载 49 桥梁作品:里奥-科罗拉多大桥146m ? 世界上第一座反悬索桥(上承式悬索桥) ? 50 ? 桥梁作品:里奥-科罗拉多大桥 ? 通过张拉下部板带使竖杆受力,支承桥面 ? 桥的形状类似简支梁均布荷载下的弯矩图 51 ? 桥梁作品:里奥-科罗拉多大桥 ① 施工边缘桥墩 ② 设拉锚及引渡索 ③ 主桥墩就位 ④ 悬吊底板就位 ⑤ 立柱就位 ⑥ 铺设预制桥面 ⑦ 连成整体 52 桥梁作品:里奥-科罗拉多大桥 ? 世界各地纷纷效仿 ? 柳州钢轨桥 53 桥梁作品:里奥-科罗拉多大桥 ? 世界各地纷纷效仿 ? 湖南洞口淘金桥70m 54 桥梁作品:台北关渡桥 ? 中承式拱桥 ? 变化有序,极具韵律,红绿相映,精美异常 55 桥梁作品:台湾碧潭桥 ? 无推力空腹拱(V型桥墩连续刚构桥) ? 100m 160m 100m 56 ? 桥梁作品:台湾碧潭桥拱两侧推力相抵消 57 ? 桥梁作品:台湾碧潭桥曲线桥身 58 ? 桥梁作品:福州尤溪洲闽江大桥 ? 宛如两只海鸥掠江而过,给人以梦幻闽江的悠然意境 80m 120m 80m 59 ? 桥梁作品:普通斜拉桥哈尔滨松浦大桥:独塔,268m,塔高160m 60 ? 桥梁作品:普通斜拉桥苏通大桥:1088m,塔高300.

4m 61 桥梁作品:巴拿马运河新桥 ? 双塔单索面斜拉桥,420m ? 62 桥梁作品:新加坡SAFFI-LINK桥 ? 独塔单跨小半径曲线斜拉桥 ? 主跨100米,R=180米 ? 63 桥梁作品:新加坡SAFFI-LINK桥 ? 桥塔造型为T、Y两个字母 ? 充分利用当地地貌 ? 64 ? 桥梁作品:Ruck-A-Chuchy桥 ? 利用山体岩石锚固拉索 ? 将拉索设置成双曲抛物面形状以增大角度, 方便锚固 ? 无桥墩,不破坏水流的生态环境 ? 其他人的设计方案: 在山上开隧道,在河中修桥墩 65 ? 桥梁作品:Ruck-A-Chuchy桥 66 ? 桥梁作品:Ruck-A-Chuchy桥 ? 美国建筑设计比赛第一名最著名的未建成桥梁 67 ? 桥梁作品:Ruck-A-Chuchy桥依山势锚固斜拉锁—人与自然的和谐 68 ? 桥梁作品:Ruck-A-Chuchy桥留下的技术:岩石锚固,后张预应力,空间索面, 悬臂施工,正交异性板,抗震及风震的动态分析, 风力风洞试验, 荷载平衡,应力控制和计算机仿真分析等 69 桥梁作品:白令海峡大桥方案 ? 220孔预应力混凝土预制箱梁斜拉桥,主跨 550m,其他跨度360m ? ? 1986年在颁发“国家科学奖” 时,向里根提交, 造价42亿美元 70 ? 管线和暖气桥梁作品:白令海峡大桥方案上层汽车 , 中层火车 , 下层国际和平之桥 71 ? ? 桥梁作品:跨度最大的桥日本明石海峡大桥,1991m 72 桥梁作品:跨度最大的桥 ? 悬索桥是大跨度桥梁的最佳方案 ? 大跨度悬索桥主钢缆拉力很大,需要巨大的锚碇来平衡 ? 跨度再大往往受制于锚碇 ? 73 ? 桥梁作品:直布罗陀海峡大桥方案斜拉悬索混合体系,5000m 74 桥梁作品:南宁大桥 ? 2002年,90岁高龄的林同炎完成了人生中的最后一个作品 ? 75 桥梁作品:南宁大桥 ? 技术特点:全曲线、外倾拱、非对称 ? 76 桥梁作品:南宁大桥 ? 建筑寓意:如蝶、如琴、如虹、如箭 ? 77 ? 经典语录 ? 献给不盲从规范而寻求利用自然规律的工程师 ? 问:什么是创新 ? 答:我做的东西都是创新 ? 中国的哲学思想和美国的系统训练让我取得了成功 78 ? 寄语 ? 林同炎在美国混凝土协会(ACI)年会上的发言,英文诗《展望》土木工程的未来是什么? 它,完全取决于你和我。