陈厚群
陈厚群 - 简介
陈厚群,1932年5月出生,江苏省无锡人。水工结构学科水利水电工程抗震专家,水工结构专家。1950年至1952年在清华大学学习,1958年毕业于苏联莫斯科动力学院。毕业后分配至中国水利水电科学研究院工作。1995年当选为中国工程院院士,先后任中国工程院土木、水利与建筑工程学部主任和院主席团成员。
陈厚群在混凝土坝的抗震加固理论研究和解决重大工程的抗震关键问题方面,做出了创造性贡献。曾任中国水利学会副理事长,中国振动工程学会常务理事,中国建筑学会抗震防灾分会理事长等职。
陈厚群 - 主要贡献
1950年至1952年在清华大学学习,1958年毕业于苏联莫斯科动力学院。同年回国。历任水利水电科学研究院工程师,抗震防护研究所副所长、所长、高级工程师,中国科学院结构振动开放实验室主任等职。
1981-1984年曾在美国芝加哥哈扎工程公司结构部任高级工程师、伯克利加州大学进修。历任中国工程院土木、水利与建筑学部常委,水利部技术委员会常委,国家地震烈度评定委员会常委,中国振动工程学会理事兼结构动力学学会副主任委员,中国建筑学会与中国地震学会的地震工程学术委员会副主任委员,国际大坝委员会和国际混凝土及预应力混凝土学会的地震委员会委员。
现任中国水利水电科学研究院高级工程师、学位委员会副主席、工程抗震研究中心主任。在混凝土坝的抗震加固理论研究和解决重大工程的抗震关键问题方面,做出了创造性贡献。解决了新丰江、二滩、小浪底等重大工程的抗震问题;主持编制和修编了中国《水工建筑物抗震设计规范》等多本规范的制定工作;负责建置我国第一座大型3向6自由度模拟地震振动台,并为大坝现场振动试验建立了一整套严格的科学测试监测手段。20次获得国家级及部、省级科技成果奖。发表论文百余篇。
1992-1997年,又负责水工抗震规范的修订工作,在抗震设防概率标准、动态设计、向可靠度设计转轨等方面进行了研究。还参加了核电、石化等部门抗震规范和导则的编制。目前主要从事大坝地震安全性评价及坝址场地相关地震动参数选择,高拱坝地震响应的非线性动态分析方法及高性能并行计算技术的应用,大坝混凝土动态性能试验、三维细观力学分析和其内部损伤破坏机理的CT技术应用等研究。
陈厚群 - 所获荣誉
他还是国际大坝委员会和国际混凝土及预应力混凝土学会地震委员会委员,《世界地震工程》、《地震工程与共工程振动》、《水利水电技术》、《工程地震》等学术刊物编委。
1999年为西安理工大的特聘教授!陈厚群院士作为主编,负责组织有关单位编制了有中国特色的《水工建筑物抗震设计规范》,在工程抗震设计中发挥了很好的作用,在国际交流中也获得了好评。最近,他再次作为主编,组织有关单位对该规范进行了修订。修订后的规范已作为强制性规范在中国颁布实施。由于在修订工作中取得了突破性的成果,特别是基于他在国家自然科学基金重大项目中对混凝土坝可靠度设计的系统研究,完成了由确定性向抗震可靠度设计的转轨,修订的规范在审查会上被认为是国际领先的。
陈厚群院士曾在国内外发表论文及提出研究报告近百篇;参加编写的专著、辞书有3部;曾获国家级、省部级科技进步将18项;培养和指导硕士研究生、博士研究生、博士后共18名。
陈厚群院士始终兢兢业业、认真踏实地在科研第一线工作。他勤奋好学,严于津己,团结同志,重视人才培养,在水工抗震的工程实践、学科发展、试验基地建置、学术梯队建设等方面都很好发挥了学术带头人作用。为此,他曾作为先进集体代表出席全国科学大会,曾先后获得国家有突出贡献的中青年专家、水电部特等劳模、全国先进工作者、水力部特等劳模、建设部全国抗震系统先进工作者称号和全国“五一”劳动奖章。
陈厚群 - 人物轶事
一颗“爱国心”
作为一名水电工程抗震专家,陈厚群说他一切科研工作的出发点和落脚点是“为工程服务”。50余年的科研生涯里,他的工作重点围绕着工程需要一步步做出调整和创新,而在这些背后是他对党和国家需要的无条件服从。“我是党和人民培养出来的”,朴素的话语里蕴含着一个儿子对“母亲”的无尽深情。1932年初夏,陈厚群出生在江苏无锡的一个小商人家庭。时代的动乱使得一个幼小的孩子书也读不安稳,6岁的他上学不到5天,学校被日本飞机轰炸,此后一年的时间里,他跟着父母和姐姐到乡下逃难,尝尽了颠沛流离、居无定所的滋味。现在那些电影里放的日本人如何残害、欺凌中国人的镜头对于陈厚群来说,一点都不陌生:日本兵放火烧毁了父亲的绸布店;被大人拉着随杂乱人群仓皇跑过已经起火的残桥;和姐姐惊慌地看着狞笑的日本兵举枪乱戳后面躲藏着母亲的床帐;拉紧母亲衣角和乡亲们被日兵和汉奸举枪驱赶和围困在田野空场上……国仇和家恨催人早熟,陈厚群说这幼年的创痕在他记忆里总难磨灭。
7岁时,陈厚群随家人辗转逃到上海,刚念了三年书,上海也沦陷了。在日军和汉奸到处戒严、抓人,清早去挤轧配给的“户口米”的担惊受怕中度过了他的少年时期。和所有遭受敌人侵略的中国人一样,他们盼着日本人早一点被赶走,盼着“天快点亮起来”。1945年抗日胜利,但国民党的官员腐败、物价飞涨很快让满心欢喜的人们跌入了谷底。少年陈厚群的心中充满了困惑、失望和不满。他开始模糊地意识到,要刻苦学好本领,有朝一日,能为祖国的强大做点事情。陈厚群在上海中学(江苏省立中学,前身为龙门书院,至今已有140余年的历史)毕业的那一年,迎来了新中国的解放和成立。他作为学校学生文艺社团代表冒雨参加了解放军进城仪式。考大学时,陈厚群报了华东考区的上海交大电机系和华北考区的清华大学土木系,被两所学校同时录取。一心向往进步的他不顾母亲的反对,选择了北方的清华。上世纪50年代初的清华,在全民轰轰烈烈的“抗美援朝”、“三反”、“五反”运动大潮中,学生们也没有心思静下心来念书。1951年底至第二年年初的那段时间,整个北京市的学校都停课了,陈厚群和另外23个清华学生一起,被学校团委组织部派到北京市“节约检查委员会”,做些税务方面的抄抄写写工作。税务是“三反”中的重点,由北京市副市长崔月犁直接负责领导。因为要了解情况,陈厚群当时将北京市所有税务所的电话背得滚瓜烂熟。
就在这时候,他接到学校让他回去参加留苏考试的通知,这对于每天要工作到深夜十一二点的陈厚群来说,着实有些突然。“一切服从组织安排”,陈厚群二话没说就回来了。学校给了他一礼拜的时间集中准备考试。考试包括数学、物理、俄文等科目。前两门课是陈厚群的强项,考得非常好,俄文则因为他刚进校时,在英语水平考试中达到85分以上,因此获得了免修资格,利用这点时间他旁听了半年的俄文,没想到这个时候派上用场了。
在设在辅仁大学的俄专里学习几个月后,陈厚群于1952年10月份前往苏联的莫斯科动力学院,开始了他长达五年半的留学生涯。客居在外的日子,陈厚群将绝大部分的时间花在了专业上。在刻苦学习的日子里,毛泽东的苏联之行成为他终生难忘的历史性事件。陈厚群永远记得52年前的那一天:1957年11月17日,在莫斯科大学的礼堂里,他和两三千名中国学子一起亲耳聆听了毛主席的讲话:“世界是你们的,也是我们的,但是归根结底是你们的。”毛泽东的湖南口音很重,好多话他听不太明白,好在身旁坐了一位湖南籍的同学,不时帮他翻译一下。
在动力学院,陈厚群成为第一批入党的党员,其实早在俄专学习的时候,他就被列为发展培养对象,后来因为出国搁下了。毛泽东接见他们的那一天,正是他转正的日子,也正因为此,这一天才更加的让他刻骨铭心。
1958年年初,陈厚群以全优成绩毕业。他出色的科研创新能力和刻苦好学精神深深打动了导师阿依伐尚教授,希望他能留下继续读副博士学位(相当于我国的博士学位)。当时,苏联规定大学毕业两年后才有资格报考副博士研究生,对此,阿依伐尚教授表示可以将陈厚群作为特例,推荐他直接就读,并将亲自去向中国大使馆请求批准。
一心想尽早归国的陈厚群婉谢了导师的好意,其时他满心里想的是赶紧将所学的知识报效祖国,投入到国内已经开始的第一个五年计划建设中去。
时光流转,叙述这些往事的时候,陈厚群已是一位白发萧然的老者。经历了其后国内种种政治气候的变化,他常常思考一个问题:激励我们这一代知识分子的动力来自何方?这样的时候,他的脑子里闪过一幕幕的往事,回忆起第一次听到“中国人民站起来了”这庄严宣告时的激动心情。“建设一个强大祖国”的夙愿,成为激励他的动力之源。“我常告诫自己,要做到大写的人,并不容易,要努力终生,有多方面的要求,但有一颗‘爱国心’是最基本的”。
专业上的探索
回国后,陈厚群被分配到水利水电部直属的水利水电科学研究院工作,当时填就业志愿时,有三个选择,他和同学们一致填的到工地去。按陈厚群自己的规划是,先到工地,再到设计单位,最后才进科研单位。但同行的几个人中就他一人被分到科研单位,重视实践的陈厚群提出要先到工地去劳动实习一年。
在东北桓仁水电站,他先是当风钻工,虽然之前没学过这方面的知识,但他“现学现卖”,晚上自学,白天给工人们讲课。后来他被调去搞爆破,管炸药库。有一次工地赶任务,已经好几天没合过眼的陈厚群被找去做炸药实验,在施工的震天噪音中,疲惫的他没有注意到从坡上开下来的一辆5000多斤重装满石头的斗车,他奋力闪避,但一条腿还是没来得及抽出来,导致粉碎性骨折。连夜送到沈阳陆军医院抢救,好在医生救治有方,保住了他的这条腿。如今,他的左腿只留下动脉,血液的循环仅靠微血管支撑。
在医院近半年的时间里,陈厚群帮忙护理病人,出墙报,赢得了上上下下的赞扬和爱护。怕荒废专业,他拄着拐杖去新华书店买了一堆业务书,一边养伤,一边温习业务知识。等再回到水科院的时候,已是一年以后的事情了。陈厚群被分配到结构材料所从事结构试验和分析的三组。
1961年,广东新丰江水电站发生水库地震,大坝急需加固,院领导决定由他负责筹建抗震组,对水工混凝土结构抗震问题进行研究。这对于从未学过“抗震”,连一些最基本的学科概念也搞不清楚的陈厚群来说,无疑是一个巨大的压力。但既然是工作需要,他是无论如何也要攻克这个难题的。“我相信‘边干边学’,‘从战争中学习战争’是唯一可行的途径,也是一定可以学会和做好的”。从此,陈厚群与抗震结下了终生不解之缘。经过这次实地奋战,他主持组织有关单位编写了题为“新丰江水库地震及其对大坝的影响”的学术论文。1973年,该文成为我国首次提交国际大坝会议的论文,并获得了国际上的关注和好评,极大地提升了我国抗震研究在国际的影响力。
作为一名抗震科研人员,陈厚群清楚地意识到“地震就是命令”,需要在震后尽快奔赴工作岗位。1965年邢台发生地震,当天刚从云南参加完“四清”工作回到家中的他,放弃休息,不顾路途感染的风寒,立即赶赴现场进行调研。在邢台岳城水库,陈厚群见到了前去视察灾情的周恩来总理。“我们不能只给子孙留下记录,还要总结经验教训”。总理沉痛的话语至今还鲜明地留在他的记忆里,也更加让他意识到抗震安全工作的紧迫性。也正是从那时起,国务院成立地震办公室,成为后来创建的国家地震局的前身。
很快,北京开始了批判“三家村”的政治风潮,举国上下处在山雨欲来风满楼的萧杀之中。在这样的时代大潮里,陈厚群是幸运的:因为要担负起“保卫京津地区人民生命财产安全”、“保卫党中央”、“保卫毛主席”的伟大而光荣的任务,他和一些同行们在文革中一切都停下的情况下仍然可以搞点业务工作。1976年底,陈厚群参加了毛主席纪念堂专用设备的抗震试验。两年后,被推选为先进集体代表出席了全国科学大会。
从1973年开始,历时5年,在陈厚群的主持下,从总结经验、编写专题研究报告,到确定规范的编制原则、章节安排、分工起草、综合统稿、审查答辩,他成功编写了我国第一部水工建筑物抗震设计规范,内容涉及几乎所有主要水工建筑物。1992年,该规范在他的再次担纲下,圆满完成了修编任务。新《规范》实施以来,广泛应用于水利水电工程的抗震设计实践,有力推动了我国水电事业的发展,并于1999年获国家电力公司科技进步二等奖。
鉴于大坝、核电站等复杂结构重大工程抗震问题中计算分析难度较大的问题,目前世界各国都把结构动力试验作为重大工程结构抗震设计的重要依据,而大型模拟地震振动台是进行这类模型动力试验的主要设备。为此,1980年经水利电力部批准,在水科院建置大型模拟地震振动台,陈厚群是这项工作的负责人。
为了完成这项建置工作,他对世界各国目前已建的大型三向地震模拟振动台的技术指标、运行情况、存在的问题、生产厂家和设备价格进行了调查,并根据大坝、核电站等复杂结构重大工程的抗震试验要求必须具备的技术指标提出了可行性论证报告。1987年,我国最大的、具有世界先进水平的5m×5m电液伺服式三向六自由度宽频域模拟地震振动台顺利建成。很多国际上著名的地震工程专家参观后,表示极大称赞。在美国国家科委的专著中,将其誉为“世界最佳的坝工抗震试验设备”。
50余年来,陈厚群在研究坝址河谷地震动输入、坝体-库水-地基综合体系的动力相互作用和不同介质动态耦合等大坝抗震的前沿课题取得了突破性进展。对水工结构抗震理论、应用基础、数值模拟、软件开发、试验技术等方面取得了很多先进的研究成果。此外,他还是持续20年中美地震工程合作研究项目《拱坝动力相互作用》的中方具体技术负责人和现场组织者;“九五”国家重点科技攻关项目“300m级高拱坝抗震技术研究”的负责人。他半个世纪的抗震科研工作,对我国刘家峡、新丰江、枫树坝、白山、湖南镇、二滩、东江、小浪底、三峡、丰满、龙羊峡、小湾等许多重大水利水电工程的大坝、进水塔、升船机等结构的抗震试验和分析研究做出了重大贡献。
他先后获得有突出贡献的中青年专家、全国水电系统和水利系统特等劳动模范、全国先进生产者称号和全国五一劳动奖章,以及2001年度何梁何利技术科学奖。研究成果曾获国家级、省部级科技进步奖29项。1995年,陈厚群当选为中国工程院院士。“在我们那个时代,‘服从组织分配,到祖国最需要的地方去’,是出自内心的较普遍想法”。而到今天,已取得一系列科研成果的陈厚群依然认为:不管搞什么专业和在什么岗位,只要肯下决心,专心致志,持之以恒,总是可以成功的。多少年来,他心里始终记着鲁迅先生的那句话——“路是人走出来的”。
老骥伏枥
“我已经老了,没多大力量了”。在水科院那间老旧的办公室,近三个小时的谈话里,陈厚群说得最多、感慨最深的是上面的这句话。他非常忙。今年4月份,由中国大坝委员会组织,邀请瑞士、日本等国家的抗震专家到汶川考察震后情况,陈厚群和他们一起去了,并就汶川地震的总体情况做了报告。
之后的一个多月里,他先是应土耳其国家科学委员会的邀请,参加关于大坝安全的学术交流会议。国际大坝委员会是一个很大的国际性组织,有一百多个国家参加,身为国际大坝委员会地震专业委员会副主席,从土耳其回来后,陈厚群又赶去巴西参加今年的年会。
汶川地震发生后,联合国教科文组织(UNDP)设立专项,研究中国大坝抗震方面的问题,在巴西年会上,陈厚群以UNDP特邀专家身份,专门组织了一次关于中国抗震研究方面的报告,反响非常好。很多国外同行希望与他们加强协作。6月初,受三峡公司的委托,他又接着去冰岛,参加水电领域的一个国际会议。
谈起近年来的科研工作,陈厚群更多地将话题集中在水库大坝的工程建设上面。我国人均水资源短缺,时空分布又很不均匀,建设水库大坝等水工程,尽可能调节利用汛期洪水,对抗旱防洪有着重大的意义。而且,我国的水能资源居世界之首,水电作为可再生的清洁能源,可以改善我国以煤电为主的二次能源结构,减轻煤电造成的巨大环境影响,以及资源和运输紧张。“特别是我国大江大河的源头和水能资源,多集中在西部高山崇岭的陡峻河谷中,地形地质条件适宜于修建移民淹地相对较少而调节性能好的高坝大库”。
在高坝建设中,目前以混凝土坝为多,特别是西部在建和近期拟建的200至300米级的高坝,绝大部分取拱坝方案。而西部地区是我国主要地震区,地震的强度和发震频度都很高,近代以来,我国82%的强震都发生在那里。水工混凝土结构中大坝的抗震安全,一直是我国水利水电建设中一个急需解决的关键技术问题,特别是对当前高拱坝的抗震安全,尤为迫切。
陈厚群担忧的是,对这些高拱坝工程,国内外都缺乏工程实践的先例,又无遭受震害的实例。而高坝大库一旦遭受强震发生严重破坏,将导致不堪设想的次生灾害。“拿抗震来说,现状正是,我们的研究进展,赶不上我们正在建设的世界一流高坝工程的发展规模和速度”。对于高龄的陈厚群来说,尽管过去由于工程的需要,做了一些工作,取得了一些成绩,但工作跟不上工程建设对科技支撑的要求。为此,他觉得肩上的压力很大,担子很重。
此外,从综合角度来看,任何工程结构的地震安全性评价,都包括地震动输入、结构地震响应、结构抗力三个要素。这三者是不可或缺,相互配套的组成部分。对于大坝等这类重大工程,尤为重要。长期以来,混凝土大坝抗震研究对结构地震响应的研究日益精细,而在地震动输入和结构抗力研究则出现了“两头大、中间小”的局面。在深入研究的过程中,陈厚群认识到这两者对工程抗震安全性评价的重要影响——实际上,正是由“两头”控制了评价的精度和水平。但这“两头”涉及很多的学科交叉问题,难度大,研究少。近年来,他始终关注这个问题,并加强了这两方面的研究。现在,在他的努力下,已经改变了以前那种薄弱的不平衡局面,对于工程抗震安全,能够做出更为全面合理的综合评价。
陈厚群自称是“水工抗震战线的一名老兵”,虽然“老牛自知夕阳晚”,但也还要以“无需扬鞭自奋蹄”的精神,为实现“对人类社会共同防灾减灾做出贡献”这一目标而尽绵薄余力。只是,这头不知疲倦的“老牛”,在他为国家、为人民的一生中,无暇去细细体会和感受生活中的诗意和美,牺牲了很多兴趣爱好,比如他对文艺的热爱,对阅读的渴求。陈厚群举例说出几份自己喜欢的如中华读书报、《读书》杂志等这些学术性思想性较强的报刊,也只是偶尔有空时翻翻,至于像很多退休在家的老人那样,静下心来读读书写写小文章,对他则是一件难以奢望的事情了。因为忙于工作,“这些总顾不上,总想把现实的问题解决得好一些”。
陈厚群 - 评价
多年来,作为一门学科的带头人,陈厚群一直在思考科研团队的体制和规章问题:充分发扬学术民主,在任务和分配上力求公正、公平和公开,这样才能够做到统筹兼顾,调动每个成员的积极性。在他负责科研团队的那些年中,坚持以研究室为核算单位,不搞课题承包,就是出于这样的想法。但光有这点还不够,在他看来,一个团队的凝聚力更主要是来自团队的协作精神和和谐创新的氛围。这才是提高团队成员创造能力的关键。团队的凝聚力来自互相尊重、互相关心和互相帮助,来自“得人心”。
关于团队协作,陈厚群曾做过一个有名的比喻:团队好比力学中的合力,每个成员都只是其中一个分力,合力固然有赖于分力的综合,但各个分力再大,如果不能作用在同一个方问,合力不会大。如果相互抵消,会成为“内耗”,再大的分力也发挥不出来,“三个皮匠可以是一个诸葛亮”,但“三个和尚也可能没水吃”。
无论在苏联学习,或在美国工作期间,陈厚群深切地感受到:我们中国人既不笨、也不懒,别人能做到的,经过刻苦努力,我们也一定能做到。但他也曾听到过,说有些中国人“单个是条龙,三个是条虫”。王选院士也说过他在美国华人间听到的一种说法,说有的中国人喜欢“打麻将作风”,爱孤军作战,看着上家,防着下家,盯着对家,自己和不了,也绝不让别人和。
从1961年陈厚群受命组建结构抗震组开始,现在已发展成为——具有中国地震局核发的工程场地地震安全性评价甲级资格证书;初步具有设计基于3S高新技术的水库诱发地震监测和预警分析系统的能力;在我国重大水利水电工程设置了强震观测台网系统;并初步建立了我国水工强震观测数据库;建置了先进的重大工程抗震试验基地;积累了长期和国外协作在坝址进行现场振动试验研究的较丰富经验和资料;与国内有关单位协作,开发应用了一批大坝抗震分析理论,方法和专用软件库;初步形成了一支约60%有硕士以上学位的、平均年龄不足40岁的研究队伍,培养了一批硕士、博士、博士后等不同层次的研究人员,已成为一个比较系统和完整、在国内外都具有一定影响的水工抗震科研集体。1997年,已经65岁的陈厚群在退离领导岗位十多年后,又慨然受命组建“工程抗震研究中心”,他依然秉承一贯的团队理念,杜绝急功近利,坚持公平民主。在他的学术领导下,工程抗震研究中心在承担国家重点科技攻关项目、部重点项目、国家自然科学基金项目、研究解决重大水电工程抗震问题中取得了一批高水平科研成果。
陈厚群 - 陈厚群详细介绍
(1932— )
陈厚群,水工结构学科水利水电工程抗震专家。在研究坝址河谷地震动输入及坝体-地基-库水综合体系的动力相互作用和不同介质动态耦合等前沿课题取得了突破性进展。对水工结构抗震理论、应用基础、数值模拟、软件开发、试验技术等方面做出先进的研究成果。主编了我国第一部水工建筑物抗震设计规范和修编水工建筑物抗震设计规范。负责建置我国第一台大型三向六自由度地震模拟振动台。是持续20年中美地震工程合作研究项目《拱坝动力相互作用》的中方具体技术负责人和现场组织者。是“九五”国家重点科技攻关项目“300m级高拱坝抗震技术研究”的负责人。对我国刘家峡、新丰江、枫树坝、白山、湖南镇、二滩、东江、小浪底、三峡、丰满、龙羊峡、小湾等许多重大水利水电工程的大坝、进水塔、升船机等结构的抗震试验和分析研究作出了重大贡献。研究成果曾获国家级、省部级科技进步奖28项。他先后获得有突出贡献的中青年专家、全国水电系统和水利系统特等劳动模范、全国先进生产者称号和全国五一劳动奖章,以及2001年度何梁何利技术科学奖。
陈厚群,1932年5月出生于江苏省无锡市,1950年9月在江苏省立上海中学毕业后,考入北京清华大学,1952年被推选到苏联莫斯科动力学院学习,1956年加入中国共产党,1958年以全优成绩毕业回到祖国,被分到水利水电科学研究院。在他坚决请求下,获准到东北桓仁水电站工地去锻炼一年。1959年被破格提升为工程师。
1961年广东新丰江水电站发生水库地震,大坝急需加固,领导决定由他负责筹建抗震组。通过大量室内试验、分析计算和现场观测,为工程抗震加固提供了可靠依据。1973年他主持组织有关单位编写我国首次提交国际大坝会议论文“新丰江水库地震及其对大坝的影响”,论文在大坝会议上获得好评。
1973—1978年,陈厚群负责编写了我国第一部水工建筑物抗震设计规范。
1976年底陈厚群参加了毛主席纪念堂专用设备的抗震试验。因而被评为“先进工作者”,1978年,又被推选为先进集体代表出席了全国科学大会。
1980年,陈厚群被中美两国土木工程学会推荐到以坝工闻名的哈札(HARZA)工程公司聘任为高级工程师。他以认真工作、谦虚好学、热情友好的表现取得了公司领导与同事们的尊重和赞扬。
1987年,陈厚群负责建成我国第一台大型三向六自由度地震模拟振动台。1990年初被批准为中国科学院系统的开放实验室,他被任命为开放实验室主任。
该设备为我国水利水电、核电、石化等重大工程抗震安全试验研究提供了重要手段。
自1980年以来,我国和国际知名学者、美国两院院士、中国工程院外籍院士、美国加州大学的克劳夫教授,就拱坝动力相互作用这一学科前沿课题,进行了持续20年的长期合作研究。陈厚群是中方具体技术负责人和现场组织者。该项研究的丰硕成果,推动了抗震学科的发展。
1992年,陈厚群负责对已实行14年的水工抗震设计规范进行了修编。修编的新规范已由水利、电力两部颁布实施,并获得电力工业部科技进步二等奖。
陈厚群负责的“九五”国家重点科技攻关项目“300m级高拱坝抗震技术研究” 课题,通过大量理论分析和试验验证,基本上解决了9度强震区修建300m级高拱坝抗震安全这一关键技术难题,为小湾工程立项提供了科学依据,为西部强震区水能开发中高坝大库的抗震安全及推动高坝抗震学科发展作出了重要贡献。
陈厚群先后负责主持完成了对刘家峡、新丰江、枫树坝、白山、二滩、东江、小浪底、三峡、丰满、龙羊峡、小湾等许多大型水利水电工程的大坝、进水塔、升船机等结构的抗震试验和分析研究工作。取得了巨大的社会效益和经济效益。
陈厚群取得的工作成果得到了国家高度评价,他先后获得了国家级和省部级科学技术进步奖28次,其中作为第一获奖者16次。他先后被评为1978年全国科学大会先进集体代表,1984年被国家人事部授予“中青年有突出贡献专家”称号,1984年被水利电力部授予“全国水利电力系统特等劳动模范”称号,1986年被中华全国总工会授予“全国优秀科技工作者”称号和全国五一劳动奖章,1989年被水利部授予“全国水利系统特等劳动模范”称号,国务院授予“全国先进工作者”称号,1991年由国务院发给政府特殊津贴,1992年由建设部授予“全国抗震防灾先进工作者”,1995年当选为中国工程院院士,先后任中国工程院土木、水利与建筑工程学部主任和院主席团成员,第九届全国政协委员,水利部和国家电力公司的科学技术委员会委员,中国水利学会副理事长,中国振动工程学会常务理事,中国建筑学会抗震防灾分会理事长,国家地震安全性评定委员会常务委员,全国地震标准化技术委员会副主任,国家自然科学基金委员会学科和杰出青年科学基金评审组成员,国际大坝委员会地震专业委员会副主席,清华大学、浙江大学、河海大学、西安理工大学、武汉大学、三峡大学兼职教授或博士生导师。培养博士、硕士研究生和合作指导博士后共二十多名。
主编我国第一部水工建筑物抗震设计规范
1978年12月,我国第一部水工建筑物抗震设计规范(SDJ10-78)由水利电力部颁发试行。这部《规范》内容涉及几乎所有主要水工建筑物,难度和工作量都很大。于1978年由水利水电科学研究院会同有关设计、施工、科研、高校等八个单位组成规范编制组,陈厚群任组长,从总结经验,编写专题研究报告,到确定规范的编制原则,章节安排,分工起草,综合统稿,以至审查答辩,共历时5年,终于编制出有中国特色的《规范》。该《规范》有三大特点:
1.在设防标准上,一般采用基本烈度作为设计烈度,但对于1级挡水建筑物由于一旦遭受震害而导致失事会造成不堪设想的严重后果,并考虑到当前国内外地震预报尚处在发展阶段的实际情况,可在基本烈度基础上提高1度。设计烈度为6度的水工建筑物,可不进行抗震验算,但需采取工程措施。
2.在抗震计算方面,地震荷载的确定是以动力理论为基础,分析各类建筑物的动力反应,归纳为较合理又便于使用的荷载分布图形,即拟静力法。这样可避免烦琐,易于为广大设计人员掌握。同时,对总的荷载数值参照已有的震害事例及设计经验进行调整,引入综合影响系数。
3.现有的国外水工建筑物抗震设计规范中,抗震设计主要局限于确定地震荷载,进行抗震计算,对于抗震工程措施很少涉及。本规范专列了抗震结构及工程措施一章,并明确规定抗震设计应包括抗震计算和抗震工程措施两部分。
抗震设计规范颁发试行的过程中,对我国水工建筑物抗震减灾发挥了应有的作用。
《规范》实施14年后的1992年,鉴于水工抗震学科发展十分迅速,和水电资源开发速度的加快,在高烈度区建设高坝大库的急需,两部提出修订《规范》任务。陈厚群再次担起修编规范组组长重任。修编规范面临的主要难题是:
1. 工程抗震设防依据由确定烈度向地震危险性概率方法过渡。
2. 工程建设向高烈度区修建200-300m高坝突破。
3. 抗震计算由拟静力法进到考虑坝体-地基-库水动力相互作用的直接动力分析。
4. 设计原则由传统的确定性方法向可靠度分析转轨。
因此,修订内容从基础理论、分析方法等都有不少带突破性的修订补充,不仅工作量和难度都很大,而且涉及到许多新的基本问题,需要在修订过程中深入研究讨论。
陈厚群同志迎着困难上,团结修编规范组的成员,克服了一道道难关,经过5年的努力,终于圆满完成了修编规范的任务。
新《规范》受到专家们的好评,实施以来广泛应用于我国水利水电工程的抗震设计实践,有力推动了我国水电事业的发展,并于1999年获国家电力公司科技进步二等奖。
负责建置我国第一台大型
三向六自由度模拟地震振动台
大坝、核电站等复杂结构重大工程的抗震问题,计算分析难度较大。因此,世界各国目前都把结构动力试验作为重大工程结构抗震设计的重要依据,而大型模拟地震动台是进行这类模型动力试验的主要设备。为此,于1980年经水利电力部批准,在中国水利水电科学研究院建置大型模拟地震振动台,陈厚群就是这项建置工作的负责人。
陈厚群为了完成这项建置工作,对世界各国目前已建的大型三向地震模拟振动台的技术指标,运行情况,存在问题,生产厂家,设备价格进行调查,并根据大坝、核电站等复杂结构重大工程的抗震试验要求必须具备的技术指标提出了可行性论证报告,通过了由原国家建委抗震办公室组织有关专家的技术审定。采取国际招标的办法,前西德申克公司中标,按照我国提出的技术指标和要求,专门设计制造整套模拟地震振动台系统。其中台面和基础由我国自行制造,申克公司验收合格。1987年5月完成了安装、调试和验收,确认该设备达到了设计要求。
该设备是我国最大的具有世界先进水平的5m×5m电液伺服式三向六自由度宽频域模拟地震振动台。最大载重量20吨,具有从0.1—120Hz足够宽的频段,以便满足大坝、核电站、高层建筑等重大工程缩尺模型的相似要求。该系统配有PDP-11/24计算机和FPS-100阵列处理机的数控装置,并能生成各种规则波、随机波、模拟地震波形包括拟合给定反应谱的人工模拟地震波。还配有100通道的PCM数据采集系统和功能齐全、绘图方便的数据处理系统。国际上许多著名的地震工程专家参观后表示极大称赞,在美国国家科委的专著中,被誉为“世界最佳的坝工抗震试验设备”,“与他们合作研究,将为美国研究人员提供混凝土坝非线性试验研究的极好手段”。
为了充分发挥该大型模拟地震振动台的作用,1988年4月,原水利电力部批准以该振动台为核心设备的结构振动实验室为面向全国的结构振动开放实验室。1990年3月经中国科学院院长办公会议通过,批准纳入中国科学院开放研究实验室管理系列。决定聘任陈厚群同志为结构振动开放实验室主任。还批准成立以张光斗、黄文熙为顾问,潘家铮为主任的学术委员会。
陈厚群同志为了搞好结构振动开放实验室,在认真学习兄弟开放实验室先进经验的基础上,起草了本实验室的研究方向和近期研究内容,课题研究指南和实验室管理条例,提交学术委员会审议通过。先进的大型模拟地震振动台设施和开放的管理办法,吸引了国内外各部门从事抗震科研的专家学者的合作,开拓了研究领域。固定研究人员与客座研究人员的密切配合,实现了跨地区、跨行业以及生产、科研、教育、设计单位的联合攻关,取得了一批重要的科研成果。在1996年经中国科学院组织院士、专家评估中获得好评,建议列入国家重点实验室系列。
在水利水电领域:对我国东江、二滩、小浪底、三峡、丰满、龙羊峡、小湾等许多大型水利水电工程的抗震关键技术攻关,取得了一批优秀成果。如小浪底工程进水塔群结构安全分析和孔板塔抗震试验研究,高混凝土坝设计计算和设计准则,先后获水利部、电力部科技进步一等奖。
在核电领域:与上海核工程研究设计院协作,对秦山核电站、恰希玛核电站的预应力钢筋混凝土安全壳模型,高压安注泵,停堆冷泵,反应堆核燃料组件控制棒驱动机构等一系列关键结构和设备进行抗震试验研究。其中《秦山核电厂反应堆控制棒驱动机构抗震试验研究》于1994年获中国核工业总公司科技进步二等奖。
在机械工业领域:对模态综合技术,首次发现固定界面综合矩阵病态问题,并用拘束摄动方法解决了这个问题,研制出微机静动分析程序,已应用于东方红3号卫星、风云2号卫星等重大工程。获机械工业部1993年科技进步一等奖。
在石化领域:与石化总公司等单位协作,先后对各种储油罐模型和精密仪器的减震进行试验研究。并对南京储油罐现场进行原型抗震试验研究。其中《常压式储液罐抗震性能研究》和《软土地基上储油罐抗震安全性的现场地震模拟试验研究》均获中国石油化工总公司科技进步二等奖。
在建筑领域:与中国建筑科学研究院、清华大学等单位合作,开展了隔震地板振动特性及减振效应试验研究,大开间高层楼房的抗震性能研究,240米高南京国际商城模型试验,400多米高的中央电视台及成都四川电视台发射塔进行了地震反应试验研究,取得了一些新的进展。
本实验室与世界许多国家的抗震研究机构保持密切联系。经常参加一些重要的国际学术研讨会。
本实验室开放10多年来,已成为进行抗震试验研究和人才培养的重要基地。
前沿性课题研究取得突破性进展
陈厚群同志为研究拱坝地震动力相互作用这个前沿性课题,利用大规模现场原型动力试验与理论分析相互验证的方法,历时20年,取得了突破性进展。
地震作用下坝体-地基-库水间的动力相互作用对坝体地震反应及抗震安全性的影响,当前大坝抗震研究中的前沿性课题。迄今国内外在对这些问题的理论分析计算方面进展较快,已有较多研究成果。但由于所研究问题的复杂性,以及采用的研究方法、数学模型及其参数取值,求解方法都不尽相同,所得到的结果有时差异很大,影响其在实际工程抗震中的应用和研究工作的进一步深入。因此,当务之急是对已有的理论分析方法和程序计算进行必要的试验论证,以确定其实际应用的可行性和进一步改进的方向。鉴于问题涉及到地震波在无限域地基中的传播,很难在实验室中通过模型试验解决,因而现场大规模的原型动力试验成为主要的验证手段。
早在1981年水利水电科学研究院就开始和美国加州大学就拱坝地震动力相互作用课题进行了长期的科研协作和交流,在张光斗先生的指导下,陈厚群是中方具体技术负责人和现场组织者。先后与有关单位一起在我国安徽响洪甸、广东泉水和美国蒙的赛路(Monticello)等拱坝进行了现场试验研究,取得了许多有意义的成果,有力地促进了拱坝动力相互作用的研究,验证和改进了考虑坝体-地基-库水动力相互作用的动力分析数学模型和计算程序,在我国240m高的二滩拱坝工程抗震设计和研究中发挥了重要作用。基于这些研究成果,中美双方共同提出了进一步深入验证坝址河谷各点不均匀输入影响和库底反射取值及其对库水可压缩效应的影响等重要课题。为此,中国水利水电科学研究院和美国奎斯特(QUEST)结构工程公司在1991年1月签订了以验证上述问题为主要内容的中美地震工程科技合作项目议定书。先后对湖南省东江双曲拱坝和青海省龙羊峡重力拱坝进行了合作试验研究。
湖南省东江双曲拱坝现场试验于1992年进行。本次试验研究成功地开发了通过下游坝底基岩群孔水封爆破产生的向坝基传播的地震动激励,水封爆破达到了重复使用爆孔的目的。测定了坝基沿高程各点不均匀分布的地震动输入及坝体反应;实测了库底地形和反射系数a;坝面和库内动水压力。验证现有坝体-地基-库水体系地震动力相互作用的分析方法、数学模型和参数取值。这样的现场试验和分析比较验证在国内外尚属首次,对学科发展有重要的学术意义,对实际工程抗震有重要的实用价值。
青海省龙羊峡重力拱坝现场试验研究于1999年进行。本次试验开发了大药量库底基岩面爆破模拟地震法,激励起坝体-地基-库水体系获得成功。所激发的由基岩传播的地震波工程特性与天然地震波接近,特别是水中气泡破裂产生的地震效应使地震动的持续时间增大,进一步改善了激励效应。试验表明龙羊峡重力拱坝正对称高阶振型的影响显著,是导致坝体动力反应增大的重要原因,可能反映出重力拱坝在抗震性能上不一定较双曲拱坝有利的一面。更重要的是:目前中国水利水电科学研究院在陈厚群领导下开发的计算拱坝坝基不均匀地震动输入的动力分析方法和程序再次得到验证,可以在工程中推广使用。
本项研究于1997年荣获国家科技进步二等奖。
出色完成“九五”国家重点科技攻关项目
为加速开发我国西南、西北丰富的水能资源,国家计划从“九五”开始修建一批大型和特大型水电站。这些地区多为高山峡谷,适宜修建体积小、工程量少、投资少的高拱坝。而这些地区多为高烈度区,拱坝抗震设计成为关键技术难题。中国水利水电科学研究院与国内实力较强的勘测设计研究院、研究所、高等院校等9个单位联合承担了“九五”国家重点科技攻关项目《300m级高拱坝抗震技术研究》, 陈厚群担起了攻关项目负责人的重任。他在深入调查研究国内外研究现状和分析关键问题的基础上,分解出3个专题和12个子题。3个专题是地震危险性分析和地震动输入机制研究,高拱坝抗震分析和坝肩动力稳定性研究,以及高拱坝的地震应力控制标准和抗震结构工程措施。经过5年的艰苦攻关,终于取得了丰硕成果。主要研究成果的创新点是:
·提出了重大工程设定地震及其反应谱确定原则和工程实用方法;
·改进了坝址地震动输入功率谱模型,建立了坝址同各频域和时域的随机地震动输入场;
· 首次开发和完善了能综合计入坝体横缝开合、坝基不均匀地震动输入,河谷坝基复杂地形地质条件及远域地基辐射阻尼等重要影响因素的、基于人工透射边界和动接触理论的时域显式波动求解的高拱坝抗震分析方法和程序;
·提出了基于连续介质力学、能考虑坝肩岩块动力效应及与坝体动力耦合的岩体抗震稳定分析方法,并给出了各岩块抗震稳定安全系数的时间历程;
·首次对高拱坝应力控制标准和抗震安全评价,提出了一个把地震作用及其效应分析方法、抗力和安全判别标准相互配套的、可操作性强的、较完整的实用方法和步骤;
·从抗震要求出发,探讨了坝体体型选择、设置底缝和周边缝影响,较系统的研究并定量分析了坝体上部布设抗震钢筋和布设减震装置的设计思想、设计方法等重大突破。
这些研究成果已直接应用于小湾、溪洛渡高拱坝的工程抗震设计和龙羊峡水电站高拱坝竣工验收工作,具有很好的经济效益和社会效益及广阔的应用前景,在各类国际会议上引起重视。
本项研究于2002年获国家电力公司科技进步二等奖
建设一支过硬的水工抗震科研队伍
从1961年陈厚群受命组建结构抗震组开始,现在已发展成为:具有中国地震局核发的工程场地地震安全性评价甲级资格证书;初步具有设计基于3S高新技术的水库诱发地震监测和预警分析系统的能力;在我国重大水利水电工程设置了强震观测台网系统;并初步建立了我国水工强震观测数据库;建置了先进的重大工程抗震试验基地;积累了长期和国外协作在坝址进行现场振动试验研究的较丰富经验和资料;与国内有关单位协作,开发应用了一批大坝抗震分析理论,方法和专用软件库;初步形成了一支约60%有硕士以上学位的、平均年龄不足40岁的研究队伍,培养了一批硕士、博士、博士后等不同层次的研究人员,已成为一个比较系统和完整、在国内外都具有一定影响的水工抗震科研集体。
陈厚群一直认为:“所取得的一切成绩,都是这个集体各个成员长期共同努力的结果。个人的智慧和能力是有限的,离开了团队,个人是难有大作为的,在今天这个科技发展迅速,知识更新加快,学科间的渗透很强,而竞争又十分剧烈的时代,尤其如此”。
1997年他虽已65岁,在退离领导岗位十多年后,又毅然受命组建“工程抗震研究中心”;他竭力避免急功近利的局面出现;他要求对敏感的集体经济收支和分配应力求公开透明,自觉地接受群从监督;他坚持一切重大问题进行集体讨论的民主作风,,并公之于众;他倡导基层领导可民主选举产生,并不断建立完善的规章制度。如今他已从领导岗位退下,但他倡导的“奉献、负责、求实、团结”的团队精神还在继续发扬。
陈厚群当年在莫斯科亲自聆听到毛泽东主席讲的:“世界是你们的,也是我们的,但归根到底是你们的,你们是早上八、九点钟的太阳”这段名言。当年的朝阳如今已是“黄昏夕阳”了。他说:“之所以还‘老牛自知夕阳晚,无需扬鞭自奋蹄’的孜孜以求,只是想在实现振兴中华的夙愿中,在为以今天的“早上八、九点钟太阳”们为主体的团队建设中,能再为其搭桥铺路尽一点添砖加瓦的绵薄微力”。
献身与求实
陈厚群是中华人民共和国建立后首批培养的知识分子,以报答党和人民的培育和期望为己任,为建设一个不再受人欺凌的强大中国献身。在他的身上,处处表现出献身和求实精神。
他早在莫斯科动力学院学习期间,就承受着“决不能辜负祖国和人民的培育和期望”这一思想所包含的压力和动力,以全优成绩毕业答辩后,导师阿依伐尚教授再三主动要去找使馆提出要他留苏继续深造。这在当时苏联规定本科毕业必须工作两年后才能考研究生来说,属于破格。但在急于回国,早日投身到第一个五年计划的建设中去的强烈愿望驱使下,他婉谢了导师的深情厚意,回到了祖国。祖国的需要,就是他的志愿。1961年我国新丰江水电站发生水库地震,大坝急需抗震加固,领导责成由他负责筹建抗震组,分析大坝震害的原因,提出抗震加固措施。水工抗震是一门新学科,他在学校从未接触过。他不畏困难,边干边学,深入现场、虚心求教、刻苦钻研,终于和抗震组的同志们一起,通过大量室内试验、分析计算和现场观测,为工程抗震加固提供了可靠依据,同时也初步建立起了水科院结构抗震队伍。从此,水工抗震就成为他毕生的事业。
陈厚群认为:“对一个抗震工作者来说,地震现场是难得的重要实践机会。一旦有震,当人们都紧急撤离时,抗震工作者却要迎着余震危险及时赶赴震中现场,为取得第一手资料而进行震害调查。在震害现场,住帐篷、吃空投救灾干粮,在十分困难的条件下奔波考察,这是我们份内职责。”他先后对云南东川、山东渤海湾、河北邢台、辽宁海城、内蒙和林格尔等一系列大地震冒着生命危险进行震害调查。每当在现场看到人民受灾的情景,更激发他作为一个抗震工作者的责任感。
1976年发生唐山大地震并波及到北京时,陈厚群爱人正在东北出差,他在睡梦中被大地震惊醒,慌忙打着雨伞、领着两个孩子奔出楼外。家家户户都在忙于寻找安全地方搭简易抗震棚。但他首先想到的是抗震工作者的职责,感到地震就是命令,于是匆匆托付邻居照顾两个孩子,立即在朦眬的夜色中骑车从德外赶至院里,当即向地震部门了解震情后,主动向领导汇报待命。中午受命在大雨滂沱中随水电部有关人员搭乘军用直升飞机抵唐山了解陡河水库震害情况,返京后又参与起草向国务院的报告,深夜才回到家中,在倾盆大雨中却不知两个孩子的去向,好不容易才在他爱人单位车库的地上找到蜷缩在邻居身边的两个孩子。陈厚群的爱人因工作需要和交通受阻未回京前,在这段日子里,他始终按时上班,坚守岗位,积极开展工作并随时待命,即使孩子感冒发烧,也只是下班后才带她去挂急诊就医。
在水利水电工程抗震科研的艰难道路上,陈厚群以创新、求实的科学精神和一丝不苟的严谨治学态度为人称道。他无论是在现场进行震害调查,原型、模型抗震试验,还是理论计算分析,总是一丝不苟,从不放过一些细节。从一些细节、现象中发现问题,认识本质。在浙江湖南镇大头坝的原型抗震试验中,发现在地震横河向分量作用下,起主要作用的是横河向振型。这个振型的频率,由大坝的整体横河向刚度决定。从而,圆满地解决了大头坝横河向抗震这一难题。
陈厚群 - 简历
1932年5月出生于江苏省无锡市
1950年9月—1952年9月 北京清华大学学习
1952年9月—1958年9月 选送苏联莫斯科动力学院5年半学制大学学习毕业
1982年2月—至今 中国水利水电科学研究教授级高工,历任研究所长,研究中心主任,院学术委员会主任
1973—1978年负责编写我国第一部水工建筑物抗震规范。
1980—1981年受聘为美国哈扎公司高级工程师。
1984年国家人事部中青年有突出贡献专家、水电部特等劳模。
1986年全国总工会全国优秀科技工作者、五一劳动奖章获得者。
1989年水利部特等劳模、国务院全国先进工作者。
1991年国务院政府特殊津贴。
1992年建设部全国抗震防灾先进工作者。
1995年中国工程院院士。
2001年获何梁何利技术科学奖。
陈厚群 - 主要论著
1.“九五”国家重点科技攻关(96-221-03-02)高拱坝抗震分析和坝肩动力稳定性研究(专题第一负责人)
2. “九五”国家重点科技攻关(96-221-03-01)地震危险性分析和地震动输入机制研究(专题第一负责人)
3. 抗震结构的最优设防烈度与可靠度,科学出版社(1999),国家自然科学基金重大项目子题(著者之一)
4. 地震工程概论,科学出版社,(1985年,再版),(著者之一)
5. 中国大坝50年(中、英文版),水利出版社,(2000),(著者之一)
6.陈厚群(主要课题负责人),“九五”国家重点科技攻关项目(96-221-03)300m级高拱坝抗震技术研究,子题:高拱坝全级配混凝土动态试验研究,中国水利水电科学研究院,2000年4月
7. 陈厚群,郭明珠,重大工程场地设计地震动参数,现代地震工程进展,东南大学出版社,2002,10。
8. Chen Houqun,Tu Jin,Zhang Baiyan,Assessment of Seismic Stability of Foundation Rock of Arch Dam Abutments,Proc. of the International Conference on Advances and New Challenges in Earthquake Engineering Research, Harbin, China, 2002, 8.
9. Chen Houqun,Earthquake resistance of Large dams in China, Proc. of the12th World Conference on Earthquake Engineering, Auckland, New Zealand, 2002, 2.
10. Chen Houqun,Earthquake Resistance of Large Dams, Large Dams in China, China Water Power Press, Beijing, 2000.
11. 陈厚群,西部大开发和南水北调中重大水工结构工程抗震的几个关键科技问题,新世纪地震工程与防震减灾,地震出版社,2002,10。
12. 陈厚群,我国大陆水工结构抗震,第五届海峡两岸水利科技交流研讨论文集,都江堰,2000。
13. “Seismic design and research for large dam in China”,The International Journal on Hydropower & Dams,Vol,4,2000.
14. 当前我国水工抗震中的主要问题和发展动态,振动工程学报,第10卷,第3期,1997年3月。
15. 地震·核电站·安全性(百科知识”杂志1990年第6期)曾在中科院“香山会议”、“全国土木工程学科研究生论坛”、“中国水利学会青年论坛”等作过科学讲演
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