深圳科技达人|滕军:把脉建筑

在日前出炉的2020年度广东省科学技术奖中,深圳摘得53项大奖,获奖数在全省排名第二(www.Louming.com.cn)。深圳发布、深圳报业集团视听中心、深圳商报/读创即日起联袂推出《深圳科技达人》栏目,聚焦深圳科技工作者,挖掘科研的“酷”、科学的“炫”,展现深圳科技正从跟随模仿式创新向源头创新、引领式创新跃升的新征程、新气象、新作为。

为了掌握自己的健康状况,人类会戴上各种医学监测仪,监测自己的身体指征。那么,建筑结构的“健康状况”谁来监测呢?除了在设计、施工源头严把质量关外,在建筑漫长的“生命”中,又该如何保护它的安全?在今年的广东省科技创新大会上,哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院滕军教授团队的“面向大型复杂结构健康服役性能的工程验证技术方法及工程应用”成果获得广东省科技进步一等奖。

作为深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室主任,滕军教授创新性地提出了系统的结构灾害监测和控制的理论、技术和方法。在接受记者采访时,他说,要像监测人们健康一样,时刻监测建筑结构的“健康”状况。

视频制作:张延 谢婷 姜梦诗 郑夏娜 李佳霖 邓欣欣 梁海霞 林桐(实习)

给建筑结构做“健康监测”

传统的建筑,在施工验收合格后基本上就完成了工程检验。但是建筑的寿命长达数十年甚至上百年,在这个漫长的过程中,建筑结构的各个环节都可能发生变化。就像一个人会慢慢衰老一样,建筑结构的“身体器官”也会老化。如何掌握建筑结构的“健康状况”?“我们要做的,就是对建筑的结构健康进行监测。”滕军教授说,监测不是检测。“检测就好比人感到不舒服,去医院接受一系列检查;而监测就类似于戴一套设备在身上,随时随地监测身体状况,得到实时的数据。我们对建筑做的,就是在上面布置传感器,通过监测数据和计算分析,得到对建筑结构现有状态的评价。”

建筑结构“健康状况”的实时监测,对保护建筑结构安全无疑有着至关重要的意义。随着经济的发展,越来越多的大跨度和超高层等复杂结构拔地而起,为大型复杂结构进行安全性的实时监测,可以及时查缺补漏,防微杜渐,防止台风等自然灾害为建筑结构带来损坏,从而保护城市的安全。“我是从深圳市民中心项目开始做监测的。市民中心有一个长500米、最大悬挑跨度85米,上下通透的大屋盖。当我接触到这个项目时,感觉到结构和风环境都有复杂性,我就意识到可以通过监测保证市民中心使用阶段的安全。”滕军骄傲地说,自己“一不小心”就把中国第一个大型空间结构的健康监测做起来了。

此后,很多建筑工程结构中都应用了滕军教授的科研成果。他主持搭建了北京“水立方”、深圳万科中心、深圳湾体育中心、广州奥体中心、深圳机场T3航站楼、京基100大厦、珠海歌剧院等重大工程的施工和运营健康监测系统。随着科研的不断推进,滕军教授团队已经实现了从有线传感到无线传感的技术跨越,“人不用去现场,在办公室就可以拿到监测数据,实现建筑结构的远程监控和安全判断。”滕军说,随着科学技术日益成熟,未来的规划是在5G和工业互联网平台上把城市管理起来,为在粤港澳大湾区构建“智慧城市”做出贡献。

工程界到学术界的“跨界天王”

“基础设施的结构健康监测在国际上也是一个新兴领域。我们在这个领域起步并不晚,与国际先进国家一直处于并跑的状态。而随着经济的发展,我国的工程应用量在全世界是第一的,这给我们带来了更多机遇。最近几年在国际会议、主流期刊上都多次报道我们的成果,说明在这个领域,我们做到了世界领先。”滕军自信地说,“我们做的很多东西都是原创的,是别人没有的。”

之所以能有“开辟一条新路”的底气,这与滕军的经历密不可分。他曾在设计院工作十年,对工程的设计控制和关键环节了如指掌,他常开玩笑地说:“我是土木学科的教师里工程经验最丰富的,也是工程领域学术功底最扎实的。”正是基于多年的工程经验,滕军的教学科研勇于创新,且有的放矢。更重要的是,他可以自豪地说,自己的研究成果解决了工程中的实际“痛点”,每一项创新技术都可以很好地应用到工程中去。

当然,这样“跨界”的选择也给滕军带来了一些实际的困扰,比如:他重回高校开始教授生涯的时候,已经41岁,而申请一系列重要荣誉、头衔的年龄限制通常是45岁。要在短短几年内完成从工程界到学术界的角色转换,谈何容易?所以现在,滕军尽管已经成为业界举足轻重的人物,但头上的“帽子”却不多。当记者问他对此是否心有遗憾时,滕军释然地笑笑:“人的价值不是用这些‘帽子’衡量的。如果没有在设计院工作十年的经历,我现在做的科研可能还是虚的,工程上可能用不着;反过来,如果我继续在工程界发展,确实可以当一个很好的总工,但只是经验的积累,没有理论的升华,也是不够的。两段经历对我来说都十分重要,而且是相辅相成的。我觉得,自己研究的成果能解决一些实际问题,取得一定社会价值,比什么‘帽子’都有意义!”

做一件事,成一件事

滕军教授不仅是工程界和学术界的“跨界天王”,事实上,他“跨界”的领域十分广泛。

滕军热爱摄影,所拍摄的作品颇有专业风范;“半路出家”喜欢上了乒乓球,结果水平飞速提升。很多人对滕军教授的多才多艺表示惊讶——您的科研和教学任务那么重,怎么还有时间在业余爱好上如此精进?滕军笑了:“其实我只是提升了效率。比如摄影,我平时没时间拍摄,就在出差的时候带上器材,有机会就拍几张。我按下快门的次数并不多,但要保证每次按下快门都会有好主题,要用好光和构好图。再比如打乒乓球,选择打乒乓球因为它最‘短平快’,不需要大费周章。我只是在科研间隙累了就打打,打完了接着回实验室做研究。”选择自己喜欢的事情,一旦认定就全情投入,其实从滕军教授对待业余爱好的事例上,不也能看出他治学、科研的态度?

“深圳的特点就是敢想敢闯,充满了活力,这与我的性格十分相符。”在深圳这样一个快节奏的城市,滕军保持着旺盛的科研精力,同时兼顾着生活的丰富多彩。谈及“秘诀”,他说:“我经常跟学生讲:要做一件事就成一件事,所有事情都要倾尽全力做到最好,这样反而是最高效的。‘这次不行下次再来’,才是对时间最大的浪费。”

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编辑 黎莉

责编 肖晓君

监制 舒桂林

校审 喻方华

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