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立大志,攻下尖端科学堡垒

1959-08-16徐永基

中国青年 1959年22期
关键词:薄壳屋面设计

1959年11月5日,是我毕生难忘的一天。

这天晚上,我怀着激动的心情,去参加周总理在瑰丽的人民大会堂宴会厅,举行招待“群英会”代表的盛大宴会。当周总理说:让我们大家一起举杯,为了党的社会主义建设总路线的进一步贯彻,为了大跃进和人民公社的胜利,为了提前完成第二个五年计划,为了把我们的祖国建设成为一个具有现代工业、现代农业和现代科学文化的伟大的社会主义国家,干杯!”几千双眼睛都注视着主席台,注视着周总理,总理的话音刚一落,大家就举起杯来一饮而尽。顿时,大厅内晌起了春雷般的掌声。这时,从人丛里挤过来两个人。“你就是徐永基吗?叫我们好找啊!快,快,总理要接见你呢!”说罢拉着我就走。当我弄明白是怎么回事时,我已经到了周总理的桌前。一个巨大温暖的手,握住了我的手,立刻,一股暖流在我的周身激荡。

这真是一次不平凡的会见,可我有什么资格享受呢!我知道,这是党和国家鼓励我们向尖端科学进军!这对我和我们设计院全体同志,都是莫大的鼓舞。这一夜,我没有闭眼睛,我想得很多.想到过去,想到工作,想到未来。

1956年9月,我结束了大学生活,怀着一颗建设祖国的火热的心,走上了工作岗位,恨不得把全付力量都用到工作上,恨不得一下子把建筑设计的技术全部都学会。到了西北工业建筑设计院不久,院党委提出成立“薄壳结构设计”研究小组,向建筑科学的尖端技术进军。“薄壳”这是一个多么诱人的名词呀!记得在学校时,就听说世界上的进国家,都开始研究“簿壳结构设计”的理论。这是一门最年青的科学。后来,我又在苏联、民主德国、波兰的杂志上,看到许多流线型建筑物的图片,有波浪形屋顶的厂房,有孤形屋面的俱乐部,有曲形园顶的展览馆大厅……不光是外型好看,进到里面,更感觉清新活泼而不单调。一个建筑物简直是座出色的艺术造型。更有趣的是,这种流线型的“薄壳”屋顶,不用钢铁的横梁,下面也不用支柱,只利用曲形面的拉力与压力的作用,把整个屋顶的重量和压力,完全分散到四周,安放在建筑物的四壁上,就像一个巨大的贝壳扣在茶杯上一样。仅仅三公分厚的混凝土的“薄壳”屋顶,站上几十个人,一点也不碍事。而且建筑“簿壳”屋顶,可以节约一半以上的钢材和水泥,这种“簿壳”结构真是又美观又节省的先进技术。我是多么竭望着掌握这种世界上最新的建筑技术,好把我们的祖国打扮得更美丽啊!

可是,要设计这种曲形“薄壳”屋面,需要多少高深的力学理论和高级数学知识啊!它要求计算得非常精确,如果有一点误差,整个“薄壳”屋顶就会全部垮下来。这种最新的建筑科学技术,世界各国都在研究探索,过去,在我们国家掌握这种技术的人非常少,而且,把这种技术看得非常神秘,高不可攀。我们院里就曾流传这样一个故事:解放初期,有个工程师,搞了一个园柱形“薄壳”结构设针,但在施工时,他只在现场指导,这里怎样做,那里怎样做,而把技术资料和图纸全部锁在抽屉里,生怕别人知道。有些技术员请他把图纸资料拿出来,好让大家都来学学,他却把白眼睛一翻:“拿出来公开可以,不过你们得出一亿人民币!”这个资产阶级知识分子,他把技术当作奇货可居了。我当时听了,非常气愤。心想:自己是个共产党员,一定要掌握这种尖端技术。于是,我就毅然决然地报名参加“薄壳”研究小组。党委指派总工程师何广乾同志给我们讲“薄壳”技术原理。何总工程师是个共产党员,他热情地教我们,鼓励我们打破对“薄壳”的神秘观念。遇到这样好老师,信心就更大了。上课时,我贪婪地听着,生怕丢了一个字;下课后已是深夜了,我还坚持计算习题,翻阅各种资料,好巩固已得的知识。也有个别人因为所学的理论很深,习题又多,就不耐烦而中途退出了。我们仍然坚持学习,听了二十几次课,基本原理便学完了。

我们学习了初步的“薄壳”设计原理以后,真想立刻就参加一次薄壳设计试验。刚好这时候,西北金属结构工厂,要我们设计厂房和俱乐部。我们几个年轻人,一听到这消息后,就跑去找党支部,要求把这个任务交给我们用薄壳设计。党支部书记鼓励我们说:“好,交给你去干,勇敢些,不要怕,有决心就能成功,遇见困难尽管提出来,党会支持你。”

党一句话就说穿了我的思想。当时我虽然把任务要求下来,可是心里并不踏实呀。关于“薄壳”设计,我仅仅只懂得最基本的原理而已。除此以外,一切设计所需要的方法和步骤,在我脑筋里还是一个空白点,我好像突然走进一间漆黑的房间,只知道这里有我所需要的东西,但是它藏在哪里?怎样才能得到它,我只能闭着眼到处摸索。

我翻阅了俄、法、英、德各个国家有关“薄壳”设计的资料,虽然我的外文基础很差,看东西很吃力,但是,借助字典,我一个一个字的查,那怕一天看小半页,我也决心看下去。碰见一些艰深的理论不容易懂,我就多看,一遍二遍,甚至三遍四遍,直到看懂为止。一面看,一面作运算练习,我学习了苏联建筑力学计算法,学习了德国数学分析法等多种运算方法,在这段期间,我演算了七百多种数学公式。终于慢慢地摸到了一点门路。

有一天,我翻到一本德国“薄壳”设计的书,看见里面有一个正是我所需要的园柱式“薄壳”例题,虽然只有二三页,只有很简单的结论,没有说明具体的设计过程。可是我仍然非常高兴。因为我有了这个例题的结论,至少有了一个标准答案,这样,我就可以采取推理的办法,去寻找能够求得这个答案的方法和过程。正如小学生算四则题,知道了答案去列式子一样。我就不必像过去那样漫无边际去摸索了。

从这以后我的工作就进入第二阶段,用很多高等数学方法推理演算,演算的精确度不能有丝毫差误,那怕一个小数点和符号错了,就会全盘错误,得不到答案。有些高等数学如“差分”“复变函数”、“超越函数”等我没有学过,为了弥补这方面的缺陷,我利用晚上和业余时间,跑到往返二十里地的西安冶金学院去学习。

那些时候我全身心浸沉在工作的热情里。电动计算机在我的手下“的的哒哒”不停地跳动,名种外家参考资料堆积在桌上、椅子上。设计演算的练习本一叠一叠地丢在书架上。人们都奇怪地看着我,有人甚至于说我想当专家想疯了,他们哪里知道,在那些庞大而复杂的数字中间,我找到多么大的乐趣啊!

就这样整整地演算了一个月,光是演算出的数学公式就有几十大张,可是总算得到了关于园柱形“薄壳”结构的答案:算出来了,到底合不合用?有没有问题,我不知道,因此我在向何广乾总工程师请教,正碰巧,他第二天就要到苏联去。他看见我们的成功非常高兴,答应把我们的设计带到苏联请专家来检查,他走以后,我日日夜夜地盼望着,连做梦也梦见总工程师的来信。终于有一天回信来了,轻飘飘的一封信,可是我拿在手里觉得很沉,我是这样地激动不安,信里将会说些什么?万一失败了怎么办?拆开信一看,首先跳入眼帘的一句话是:“徐永基同志,苏联专家看过你们的设计感到很满意,并对个别的技术措施作了修正……”我高兴得跳了起来。我总算迈过了第一步。

1958年,全国各地掀起大跃进的高潮,党的解放思想,破除迷信,敢想敢干的伟大号召,激励着每一个人。当时,我已初步地掌握了一些“薄壳”结构设计的理论,怎样才能进一步的跃进呢?我想到大家都搞土法上马,有土高炉,土机床,我们能不能也搞个砖“薄壳”呢?如果能成功的话,不是可以给国家节约很多钢材和水泥吗?我把这个想法向党委书记马克勤同志谈了,他热情地支持我的建议,并且把一个电缆厂的部分设计任务交给我。

用砖来造“薄壳”,这是一个大胆的决定。消息一传出去,大家都议论开了。“第一次听说用砖来造‘薄壳”“砖头一块一块的,不掉下来砸死人才怪呢!”这些怪话我例没有动摇,可是砖头不能受拉力,怎么能联成一个曲面“薄壳”的屋面呢?这使我大伤脑筋。我想弧形曲面拉力很大,要是用抛物线曲面行不行呢?我设想了很多种曲面,但是一计算都失败了。后来看到苏联杂志.上有一种不规则“板式组合屋面”,我和同志们共同研究,吸取了苏联“板式组合屋面”的特点,设计成功了一种不规则的曲形组合屋面,但这种屋面怎样计算却又没有现成的公式,我又进行了多次试验,向老工程师请教,终于用“差分法”计算成功了。这种结构,能节省大批钢材和水泥。

今年,我参加了一个展览馆工程的设计,当时任务紧迫,要限期设计出图纸,而且这个工程的教育馆采用“双曲旋转薄壳”,如果用过去的方法来计算,单是设计这个馆的房顶,就得花费十天。但要采用简化的算法,又是多么不容易啊,何况,那时候我正患着慢性肺炎,天天发烧,书看多了就头昏眼花。但是我一想到成千上万的工人在那里等着图纸,这对国家有多么大的损失!我就忘掉了医生让我休息一个月的嘱咐,仍然坚持着工作,和大家一道奋战了五天,终于找到了“迦辽金变分法”来设种“双曲旋转薄壳”提高工效一倍。提前十天完成了展览馆工程设计。

“薄壳”设计的计算,一向是非常复杂的,有些过去根本没有现成的计算方法,每一项设计,为了寻找适当的方法,要花费很多的时间和精力。这几年来我搞设计有点体会,想总结一下经验,在同志们的帮助下,先后发展创造 了三种计算方法。我还将这些方法写成六篇科学论文(其中四篇是和其他同志合写的),有两篇是陕西省科学研究院1959年的科学研究项目。

记得青岛解放那年,我不过是一个十三岁的小孩子。我十四岁,加入了青年团。高中毕业后,投考了青岛工学院土木系。过去,投考土木系的女同学极少。我想:男同学能学土木,我们女同学就也能学。当时,国家正开始大规模地建设,基本建设一定是个先行官。我就带着这样一种朴素而幼稚的愿望进了大学。在大学二年级时,也就是我刚刚满十八岁的时候,我就光荣地参加了中国共产党。从此,我就下定决心,把自己的一生献给崇高的共产主义事业。党的整风运动,对我是一次深刻地教育和锻炼,使我进一步的明确了:要真正成为一个工人阶级的知识分子,必须走“又红又专”的道路。在去年下放工地劳动中,又使我受到了一次实际的思想教育。因此,如果说我在伟大的社会主义建设事业中还作出一点成绩的话,那首先归功于党对我的培养和教育。归功于同志们的帮助。

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