李国豪的个人简介
李国豪(1913.04.13~2005.02.23),男,广东省梅县人。中国共产党优秀党员,著名桥梁工程与力学专家、教育家、社会活动家,民盟成员,中国人民政治协商会议第七届全国委员会常委,中国人民政治协商会议上海市第六届委员会主席、党组书记,同济大学原校长、名誉校长、教授,第三届、第五届全国人民代表大会代表,中国土木工程学会第四届、第五届理事长,第六届、第七届、第八届名誉理事长,中国桥梁与结构工程学会原理事长,中国工程学会联合会首届主席,中国力学学会原副理事长,上海力学学会首届理事长,上海市科协原主席,1981年被推选为世界十大著名结构工程学家,1987年获国际桥梁和结构工程协会功绩奖。1995、1996年连续获得何梁何利科技进步奖和陈嘉庚技术科学奖。
个人简介
李国豪(1913~2005)著名桥梁学家。中国特大型综合性辞典《大辞海》的副主编。1913年4月13日出生于广东梅州一户农民家庭。1929年梅州中学毕业后考入上海同济大学土木系,1936年从同济大学毕业后,留校担任钢结构课助教,1937年获德国洪堡基金会奖学金,因抗战爆发,延至1938年赴德国达姆施培特工业大学留学,1940年获得双博士学位。1946年6月回国,任工务局工程师,参与了上海都市计划的制定等工作。1947年兼上海康益工程公司工程师。1948年,任同济大学工学院院长。1949年参加中共地下党领导的大学教授联谊会。中华人民共和国成立后任同济大学副校长。1955年当选为中国科学院技术科学部学部委员(院士)。1957年任国家科委力学、建筑学科组组长。1958年任南京长江大桥技术顾问委员会主任。文革中,被关入牛棚审查。1977年任同济大学校长,1978年任上海市科协主席、中国土木工程学会副理事长。1982年改任同济大学名誉校长。1983年4月当选为上海市第六届政协主席。第三届、第五届全国人大代表。2005年2月23日17时37分,在上海华东医院逝世,享年92高龄的他是最后去世的全国第一批桥梁专家。
人物履历
青少年时期
李国豪出生在中国的“足球之乡”广东梅县,自小喜欢运动,也渴望读书。在中学里,他偏爱数学和外语。他有个特点,就是绝不死啃课本,而喜欢独立思考。同样读一本书,他的注意点就跟别人不一样。比如《三国演义》,人家只看到攻城夺池、刀光剑影,他却在琢磨诸葛亮发明的“木牛流马”――真怪,为啥机关一开动,它们就能运走如飞呢?
李国豪青年时就有一双幻想的翅膀,他崇拜过欧几里得和牛顿,后来又想当一个爱迪生那样的大发明家。不过,他最钦佩的却还是中国古代的大禹。他曾立志要当一名水利工程师,去驾驭那奔腾不羁的黄河。
留学德国
1938年,这位来自广东梅县的年轻人获得德国洪堡奖学金。赴达姆施塔特工业大学深造,并被破格批准直接攻读博士学位,师从著名结构力学和钢结构学家克雷伯尔。第二年,战争开始了,那段日子令他终身难忘。他回忆说,有钱的同学去了瑞士、法国,他没有钱,只能留下。不久,英美对德宣战,学生都去当兵了,他还留在克雷伯尔的教研室里做研究工作,一直到1945年,战争结束。其间,1941年,汪伪政权在德国搞了个"大使馆",他不与他们联系,护照期满了,寄到瑞士去。当时,他们有100多人,人心齐,便有一种"撼山易"的味道了。
1940年,李国豪以优秀论文《悬索桥按二阶理论的实用计算方法》获工学博士学位。论文在《钢结构》杂志发表后,在桥梁工程界引起极大的反响,时年仅26岁的李国豪自此便以"悬索桥李"而闻名于世。此后,他除了从事钢结构焊接问题的研究外,主要负责研究工程实际中出现的各种桥梁结构方面的新老难题。他虔心于对悬索桥、行梁桥和结构稳定的分析,从中一一取得创造性成果,发表了近十篇重要论文。其中,他在针对汉堡拟建的悬索桥进行深入研究的过程中,揭示出三跨连续加劲梁不设中间支座的体系无支承弯矩高峰的优点,三十年后,这种体系终于在70年美国修建的一座斜拉桥工程中被成功采用。至于他对火车在悬索桥上的动力作用的精湛分析,其分析方法和分析结果都填补了当时的空白。1942年,这位年轻的中国学者又参加了由克雷伯尔和赫瓦拉主持的德国钢结构稳定规范的修订工作,由他提出的《弹性平衡分支的充分辩别准则》,建立了结构稳定的一个基本准则。不久,这个思想活跃,精力充沛的青年又以论文《钢结构分析的几何方法》成为第一位获得德国"特许任教博士"(Dr.-lng.habil)学位的中国留学生。1943年夏,他又成功发表论文《珩架和类似体系的结构分析新方法》,论文所体现的创新的思维方式后来被广泛引用于高层建筑和其它复杂结构的计算中。1944年9月,李国豪移居维茨堡市。至此,他和克雷伯尔一起工作的时期基本告一段落。1944年冬天,李国豪与维茨堡大学医院工作的医生叶景恩博士结为伉丽。追忆往事,李国豪仍显得情意缱绻。他说,那段日子里,一切都显的匮乏,惟有感情生活使四周的一片灰色变得多彩而有生机,他常常骑着自行车,前往150公里外的维茨堡看望未婚妻。
二战结束后,已迁至德国南部的李国豪偕同妻子,坐上一节美军军列,风尘仆仆地到了巴黎,两天后又去了马赛,住入了收容所。正是冬天,他们去小树林里拣来树枝生火取暖,在地板上铺一条毯子,就是临时的家了,幸好还有红葡萄酒,每人每天一杯。那酒的味道自是终身不忘的。另有一件难忘的事是,他和妻子叶景恩的两人天地中迎来了一个新的小生命,他们的大儿子李归华!归华意喻回归中华,归华果然为全家带来了好运!几个月后,他们终于搭乘到了一艘从法国到越南的船只,到了西贡,那是1946年3月。在西贡,领事馆招待了食宿,他记忆犹新,那伙食非常糟。唯一值得庆幸的是,离祖国更近了一步,而他当时最大的心愿是--回到祖国去。不久,李国豪带着叶景恩,带着归华,踏上从西贡回祖国的归程。
“文革”时期
1966年,文革祸起,李国豪在劫难逃,以莫须有的罪名被囚于隔离室中,长达两年之久,漫长囚室岁月里,他从广播中获知南京长江大桥通车,他想起了武江长江大桥。因为就在那年的通车典礼中,大桥出现晃动现象,而晃动的原因始终没有一个令人信服的科学解释。他非常清楚,那自然要影响到后来的南京长江大桥,影响到南京长江大桥的设计!于是,一个感人的故事在几尺见方的囚室里开始演绎,一个失去自由的科学家,两手空空,身无片纸,凭着一颗对祖国对事业的爱心,凭着卓越超群的理论基础和创造思维,神游于八极,构图于大千,借助于报纸的边角和夹缝,演绎推导,无我无物,鉴过往,辟新径!他微阖双目,坐地日行八千里;他定睛远眺,纳须弥于芥子。一时间,百十思路,纷至沓来,于是,去粗取精,去伪存真,他豁然开朗,他欣喜万状。于是,桁桥梁的腹杆系,转化成为剪切板;进而,又将这种空间离散体系化成为一个连续体箱梁模型,又建立起弯曲和扭转的弹性平衡微分方程去求解!大若见大乐,大悲生大喜。秋去冬来,寒暑交替中,文革"囚徒"李国豪终于不负苦心,取得了桁梁结构领域理论分析的初捷。
之后,从囚室走出,又被驱至校内监督劳动。苦难岁月何时能见尽头?他无法卜知。但他清醒地认识到,世界总要向前进步。人类社会总要走向昌盛发达。桥梁工程事业总要不断开拓发展。对此,他坚信不疑。一如既往地,他把自己的家变作了研究室,做起桥梁模型和扭转试验,并继续完善理论分析和计算上的步聚。对于一个为爱而奉献,为科学而献身的人来说,一旦投入,夫复何求。
1973年,李国豪终于大功告成,完成囚室岁月中的专著《桁梁扭转理论--桁梁桥的扭转、稳定和振动》。壁破道成,真经面世。自此,武汉大桥的震动问题和南京大桥的稳定问题之疑案终于破解于一朝,并由此消除了中国大桥设计多年的块垒心病,开拓了桁梁结构的理论分析长河。一代大师李国豪苦海思进,度厄众生,造福天下,可谓功德无量。
李国豪与宝钢
1979年,李国豪任上海市科协主席、宝钢顾问委员会首席顾问。1980年,在京人士传言,宝钢将要下马。次年,又传说国民经济要调整,有人提出让宝钢下马。这回看来是动真格了,因为,工作组已经到了现场,更有确言谓已在讨论善后工作云云。宝钢顾问委员会表态了。这是大事,而且,是在生死存亡的节骨眼上。作为首席顾问,李国豪首先发言。会场上,许多双眼睛急切地盯住他,对于这位德高望重的前辈,许多同行、专家历来是唯他马首是瞻的。
一字一句,李国豪字字铿锵地说了六个字:"宝钢不能下马!" 而后,他的理由,他的陈述,他的分析,如同他的梅县普通话一样,硬朗有力,令人信服。
当时,全国的钢铁年产量是3600万吨,行吗?不行。至少要一亿吨,一个亿哪!话题转到了宝钢。历历如数家珍地,李国豪侃侃而言,一期建设投资是80多个亿,下马以后,保存原有的设备,要地皮,要建仓库,这都要花钱,已经订好的货不能退,还要花钱,宝钢要是下马,80多个亿再加几个亿等于付之东流。可是,要是再加上120个亿的话,立刻便能形成生产力!
有事实,有分析,有条理,字字句句,丝丝入扣!他斩钉截铁地说:"所以,这笔帐,不应该从零算起,而是从80个亿算起!"一语既出,石破天惊,满座皆惊,层浪迭起。好一个不应该从零算起!事关改革开放,事关全局,事关未来,他觉得言犹未尽,他要一吐为快。不能下马,不下马是好办法!不光是一期不能下马,二期也不能下。一期生产钢坯,二期生产钢板,这才是赚钱的!
这番经过深思熟虑的铠然诤言,字字铿锵,深深打动了每一个与会者的心。
李国豪在这次会议上的发言,惊动了中共上海市委,惊动了国务院。最后,中央领导表态了:李国豪的意见,言之有理。决定加以采纳。当时,宝钢有位高级工程师,家里人怕他在那次会议上说错话让打成右派,再三叮嘱他不要讲话。李国豪发言时,他显得非常紧张。他万万没有想到,李国豪发言以后,不但没有被打成右派,而且他的意见,还被中央领导听进去,最后采纳了!
李国豪与洋山深水港
按照中央的部署和上海市经济和社会发展的需要,上海要建成为世界重要的国际航运中心。实现这个目标,没有一个优质的深水港是不行的。对此,上海市领导和有关部门根据多年考虑、研究,确定大小洋山为对象,组成专家组,并请李国豪担任组长,负责深水港的选址和论证工作。经过大量的调查研究和多次的专家论证,圆满完成了可行性研究。但由于各种原因,上海建造国际深水港的计划被搁浅了。1999年年9月和10月,李国豪先后两次给江泽民同志写信,在信中充分表达了必须尽快在上海建造深水港的意见。2000年10月20日,在镇江长江大桥(注:即润扬长江大桥)典礼上,李国豪见到了江泽民主席,又向他进一步说明了建设上海国际深水港的可行性和紧迫性。江泽民主席回京后很快召开国家经委领导了解情况并在李国豪的信上作了四点批示,特别强调建设上海国际深水港“意义非常重大”,要求“全国有关各方顾全大局,通力合作建设好”。在党中央、国务院的关心和支持下,大、小洋山深水港工程正式开工。
活到老,学到老
在同济师生的记忆里,李国豪一生勤奋好学,时刻不忘学习,活到老,学到老。上世纪90年代,他已经八十多岁,开始学电脑,学汉语拼音、笔划输入法等,碰到掌握电脑知识、技能的人,他都虚心请教不耻下问,后来发E-mail,用电脑写文章等,他都学会了。
李国豪近九十岁的时候,还买了多种外文书,如法语三百句、西班牙文、德文等,学习外语增加知识。有一次接待法国外宾,他用法语致欢迎词,法国朋友很高兴,立即有亲近感,交流气氛融洽。除了学习,李国豪每天看报纸,听广播,看新闻联播,关心国内外大事,新闻中常会报道,某某国家、地区发生地震、海啸、水灾、火山爆发;某某地区建造了铁路、隧道、桥梁……他会马上查阅世界地图或中国地图,确认区域、位置,搞个清清楚楚,明明白白才行。
逝世
2005年3月10日下午,上海各界人士近千人怀着沉痛的心情,前往龙华殡仪馆,为中国共产党优秀党员、忠诚的共产主义战士,著名桥梁工程与力学专家、教育家,第七届全国政协常委,上海市第六届政协主席、党组书记,中国科学院院士、中国工程院院士、同济大学名誉校长李国豪同志送行。
李国豪同志因病医治无效,于2005年2月23日下午17时37分在上海华东医院逝世,享年91岁。
李国豪同志逝世后,成立了以陈良宇同志为主任,韩正、周济、蒋以任、罗世谦、殷一璀、姜斯宪、沈红光、严隽琪、周家伦、李宣海、杨国强、徐麟等同志为成员的李国豪同志治丧办公室,负责李国豪同志的治丧工作。李国豪同志的遗体告别仪式由上海市政协主席蒋以任主持。
李国豪同志病重住院期间和逝世后,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛通过办公室转达对李国豪同志不幸逝世的哀悼,并对其家属表示慰问;江泽民、吴邦国、温家宝、贾庆林、曾庆红、黄菊、吴官正、罗干、王兆国、陈良宇、贺国强、王刚、朱F基、李岚清、丁石孙、路甬祥、韩启德、傅铁山、华建敏、陈至立、刘延东、徐匡迪和周光召、钱伟长、钱正英、朱光亚等曾到医院看望或以不同方式表示哀悼并向其家属表示慰问。
李国豪同志住院期间,陈良宇、朱F基、韩正、龚学平等同志曾分别到医院看望。
送花圈为李国豪同志送行的有胡锦涛、江泽民、吴邦国、温家宝、贾庆林、曾庆红、黄菊、吴官正、罗干、王兆国、陈良宇、贺国强、王刚、朱F基、李岚清、丁石孙、路甬祥、韩启德、傅铁山、华建敏、陈至立、刘延东、徐匡迪、宋健、周光召、韩杼滨、董寅初、钱伟长、钱正英、朱光亚等同志。
李国豪同志1913年4月13日出生于广东省梅县,早年就读梅县县立中学。1927年,李国豪报名参加学校演讲比赛,题目是《兴国安邦,人生理想》。他脱颖而出,拿到第一,奖品是孙中山的《建国方略》。
1929年,16岁的李国豪未读完高中便只身来到上海,通过激烈的竞争,考入同济大学。虽然家境贫寒,李国豪仍设法坚持读完了2年德语、5 年本科的学业,1936年以全优的成绩毕业,留校担任结构力学和钢筋混凝土两门课程的助教。1937年8月,抗日战争爆发,学校迁往浙江金华,李国豪代替离校的德国教授讲授“钢结构”和“钢桥”两门课程。由此确立了他尔后几十年锲而不舍从事科学研究、人才培养和工程实践的学科方向。1938年秋,受本科期间德籍任课教师推荐,李国豪获得洪堡奖学金赴德国留学,并以本科期间的优异成绩,获准直接攻读博士学位,师从钢结构克勒佩尔学派开创人克勒佩尔教授。1939年春,李国豪开始博士论文研究工作。仅仅一年时间,他便出色完成了学位论文的研究工作,于1940 年春以优异成绩通过答辩获得工学博士学位。论文在德国《钢结构》杂志发表后,立即引起了德国桥梁工程界的极大反响,被称为“悬索桥李”。此时李国豪年仅27岁。1942年,李国豪又获得了德国“特许任教工学博士”学位,成为第一个获得这一学位的中国留学生。二战结束以后,李国豪怀着对祖国的无限热爱,谢绝导师的劝阻和挽留,毅然离开德国,历经半年多旅途艰辛,于1946年夏天举家回到国内。
到了上海,在同是留德归国学生的工部局局长赵祖康的安排下,李国豪进了工务局结构处。其后,同济大学从四川迁回上海,李国豪重返母校,任同济大学土木系主任、教授,从此李国豪再也没有离开过同济大学。1948年,任同济大学工学院院长。1952年,院系调整后,他又被任命为同济大学教务长,担当起领导学校专业建设的重任,创办了桥梁工程专业,1955年开始培养桥梁工程研究生。
李国豪1953年5月加入中国民主同盟。1955年被选聘为首批中国科学院学部委员(院士),同年任武汉长江大桥技术顾问委员会委员。1956年起任同济大学副校长、第一副校长、国务院科学发展规划委主任。1956年2月加入中国共产党。1958年任南京长江大桥技术顾问委员会主任。
1977年任同济大学校长,他主持制定了同济大学“严谨、求实、团结、创新”的校训,提出“两个转变”办学方针,恢复德语教学及与德国联系紧密的传统,恢复同济大学综合性大学的发展定位。1979年任上海市科学技术协会第二届主席、宝钢顾问委员会首席顾问。1981年论证并提出宝钢工程不应下马,使工程得以继续建设。1983年4月至1988年4月,任上海市第六届政协主席。1984年不再担任同济大学校长后改任名誉校长。
1987年以后,历任上海南浦大桥顾问组组长,上海杨浦大桥顾问,汕头海湾大桥顾问组组长,虎门珠江大桥顾问组组长,广东伶仃洋大桥工程顾问委员会首席顾问,上海C崇明公路越江通道方案评选会议专家组组长。1994年当选为中国工程院首批院士。1996C2002年任上海国际航运中心洋山深水港工程历次论证预评审会议专家组组长。2000年与14位院士热情写信给中央领导,建议加快洋山深水港建设。2002年任东海大桥名誉顾问。
曾任国务院学位委员会委员兼土建水利学科评议组组长,中国力学学会副理事长,中国桥梁与结构工程学会理事长,上海力学学会首届理事长,中国土木工程学会第四、五届理事长和第六、七、八届名誉理事长,上海市退(离)休高级专家协会首届至5届会长,中国工程学会联合会首届主席,中国老科学技术工作者协会首届会长。
个人作品
先后出版了桥梁工程专业这一领域内的第一部由中国人编写的中文教材《钢结构设计》和《钢桥设计》。
著有《桥梁结构稳定与震动》、《桁梁扭转理论--桁梁桥的扭转、稳定和振动》、《公路桥梁荷载横向分布计算》、英文版专著《箱梁桁梁桥的分析》。
主持编写了《工程结构抗震动力学》和《工程结构抗爆动力学》及《桥梁结构稳定与振动》。
理论成果
1、悬索桥李――变位理论的实用方法
李国豪在研究悬索桥变位理论实用方法中发现:
(1)悬索桥变位引起非线性项相当于将主索的水平拉力直接作用在加劲梁上的效果。根据这一发现所提出的等效模型不但揭示了悬索桥力学本质,而且使这种复杂的结构分析一下子被简化了,特别是为了振动分析铺平了道路。
(2)虽然非线性项的存在使迭加原理失效,但影响线却是桥梁计算中确定最不利加载位置的依据。考虑到大跨度悬索桥中活载相比于恒载较小的特点,李国豪提出了“奇异”影响线的概念,将非性问题在有限制的范围内加以线性化。
(3)为了减轻反复试算和迭代计算的困难,李国豪找到了通过三次线性理论的计算,然后以内插求解的途径,巧妙地解决了问题。
上述三个基本思想构成了他的实用方法的骨架。这在40年代初是具有重大意义的突破。虽然在计算机已经普及的今天,人们已能方便地进行各种复杂的非线性分析,但李国豪的贡献在方法论上的意义却是永存的,他的论文至今仍作为经典悬索桥二阶理论的宝贵历史遗产而被各国教材所引用。特别是在德国,“悬索桥李”的美名一直在土木工程界流传着。
2、结构稳定理论
在40年代初,理想中心压杆的欧拉临界力,即第一类稳定的分支压屈荷载已为工程界所掌握,而偏心压杆的第二类稳定压溃荷载的研究尚处于探索阶段。对于压弯杆件包括一些压弯的框架和拱是否存在分支点的问题,当时还缺少明确的认识。
李国豪在参加DIN4114规范的工作中意识到区分两类不同性质的稳定问题的重要性。他以能量变分的形式于1943年提出的“弹性平衡分支的充足辨别准则一文,从理论的高度阐明了两者的本质区别和辨别准则。他的研究表明:由齐次方程所描述的平衡是其他各种可能的、由非齐次方程或积分方程所描述的平衡问题的一个特例。平衡存在分支点的条件是只要所给定的平衡状态中,不包含系统最低固有函数形式的变形分量。
这一辨别准则虽然不是提供具体的稳定验算方法,但却具有普遍的指导意义。它对于具有初始弯曲或扭转的实际结构,如板的翘曲、梁的侧倾、拱和刚架的屈曲以及杆的弯扭屈曲和桁梁桥侧倾稳定等都是适用的。
3、离散杆系结构的连续化分析方法和桁梁弯曲与扭转理论
桁架是一种离散的杆系结构。在计算机尚未问世的40年代,用古典的力法分析,即使只有十余次超静定桁架结构也是一件十分繁重的工作。1943年,李国豪在分析一座复杂的多腹杆菱形桁架体系时,面对50多次超静定结构的困难,他想到了当时处理悬索桥吊杆的“膜理论”,将离散的桁架体系也化成连续体系,用微分方程来处理。他仔细推导了刚度转换的等效关系,并用模型试验反复验证,经过多次改进,终于达到了理论和试验的一致,写出了题为“桁架和类似体系结构计算的新方法”的论文,为桁架结构分析开辟了一条新的途径,在离散结构和连续结构之间架起了桥梁。30年以后,李国豪又拿起了这一武器,把桁梁桥这种空间杆系结构和闭口薄壁杆件的弯扭理论联系起来,建立了“桁梁的弯曲与扭转理论”,系统地解决了桁梁结构的空间分析、稳定分析和振动分析的整套计算方法。同时也澄清了武汉长江大桥的晃动现象的本质。
李国豪还将当时刚刚诞生的有限元法的思想引入了桁梁桥的分析。他把连续化了的桁梁结构再分段离散,建立了特殊的“桁梁有限元”,其中包括了反映桁梁横截面翘曲和畸变的必要的位移参数。分段离散后的单元又便于处理变截面和多跨连续等的实际情况以及考虑桁梁、拱和悬索等其他体系的相互组合,达到了灵活多变的境界。特别是对于稳定和振动分析,既能大大节省计算时间,又能取得足够准确的结果。
4、桥梁振动理论
在30年代,铁路桥梁在蒸汽机牵引列车通过时的强迫振动及冲击系数问题是一个十分热门的前沿课题,没有人想到要研究像悬索桥这种复杂结构的振动问题。他很快就弄清了悬索桥的自振特性,并且顺利地将Ing1is用于梁式桥的振动理论移植过来,得到了满意的解答。
50年代,他又将悬索桥的振动理论推广应用于“拱桥振动问题”。
60年代,他承担了结构抗爆的研究任务。结构抗爆问题的本质涉及到钢筋混凝土地下防护结构的弹塑性振动力学,土动力学和爆炸波动力学等领域,这是一个尖端的非线性振动课题。李国豪使同济大学逐渐成为我国防护工程和地震工程学科的研究中心之一。
1978年起,面对我国大跨度斜拉桥日益增多的新形势,李国豪从研究斜拉桥动力分析有限元法入手,又开辟了桥梁抗风研究的新领域。经过多年努力,培养了一批人才;在桥梁风振理论领域创造性地提出了“多振型耦合颤振”的新概念,澄清了国际上将悬索桥的颤振理论直接用于斜拉桥所带来的一些模糊问题;改进了颤振分析的试验方法和数值计算方法,不仅在国内居领先地位,而且引起了国际工程界的注意。
1988年,李国豪已值古稀之年,但仍壮心不已,兴致勃勃地探索斜拉桥颤振后性能的问题,这是一个从未有人研究过的领域。目的是为了使斜拉桥这一经济合理的桥型向更大跨度发展,最大程度地发挥其抗风潜力。他的理论研究取得了有意义的成果,阐明了斜拉桥颤振后的振动之所以不迅速发散是由于斜缆索的“有效弹性模量”的非线性,而不是实际不存在的所谓“系统阻尼”作用的结果
在结构振动的领域,他的贡献遍及抗车辆冲击、抗爆炸、抗震和抗风等所有方面。从基于变分原理的近似解析手段到有限元的数值解,他经历了计算机前和计算机后两个不同的时代。他不仅是驾驶经典手法的巨匠,也是运用新技术的能手。他始终站在学术界的前沿,指引着科研前进的方向。
5、梁桥荷载横向分布理论及桥梁空间分析
桥梁是一个空间结构,为了使空间分析平面化,荷载横向分布的计算是必不可少的。世界各国的学者在处理这一问题的过程中,形成了许多派别。他们的力学模型大都是一种近似处理,也都存在着各自的缺点。70年代初,李国豪下放到镇北黄河大桥劳动时,结合工程实际,分析比较已有方法的优缺点,提出了一种原理简单、又能概括所有其他各种计算方法的新的梁系模型。这一力学模型的特点是将桥面板沿纵向割开形成各主梁单元,同时将少数几根横隔梁的刚度分摊到桥面板中。在割开的板缝中忽略法向力和纵向剪力,只保留两个对荷载分布起主要作用的竖向剪力和弯矩。最后利用计算荷载横向分布的基本假定:即以正弦形状荷载代替实际的列车荷载,使计算实用化。通过模型试验,检验了方法的合理性和足够的精度,并进一步编制了便于实用的图表。新的梁系模型与实际桥梁最为接近,比梁格系模型的精度高,又克服了各向异性板模型需要来回换算的缺点,同时在计算中也反映了少数横隔梁的重要作用。对于常用铰接板和铰接T梁桥,只要进一步略去板缝中的弯矩即可。因此,1977年,李国豪的《公路桥梁荷载横向分布计算》一书的出版,就成了这一延续30年的传统课题的最后总结。
1978年,李国豪还发表了“拱桥荷载横向分布理论分析”一文,大大改进了当时在拱桥设计中普遍采用的平均分配法或刚性分配法等十分粗略的荷载横向分布计算。拱桥作为既受轴力又受弯矩的结构,有着不同于梁桥的荷载分布规律。在它的理论分析中必须考虑分割的相邻拱单元之间的所有内力。李国豪引伸对梁式桥的分析方法于拱桥,建立了这方面的理论,并以现场测试结果作了验证。1989年,他又进一步推广这种分析方法,完成了曲线桥荷载横向分布计算的研究。
在李国豪对桥梁空间分析的贡献中,除前面在桁梁的弯曲与扭转理论中所说的以外,应当特别提到他在1958年发表的“斜交各向异性板弯曲理论及其对于斜桥的应用”一文。他针对斜桥的实际构造,将正交各向异性板理论,通过斜交坐标延伸为斜交各向异性板的弯曲理论,使各向同性斜板理论和斜交梁格系理论成为它的两个特例。李国豪的这一开拓性的工作很快就引起了国外力学工作者的重视,并以“李氏理论”为名被学术界所引用。
学术精神
在科学研究工作中,他崇尚实事求是的作风和严谨科学的态度。他特别注意理论联系实际,他的理论从不满足于推导和计算,总是力求以模型试验或现场测试来检验修改和证实理论的正确性。以刻苦坚毅的精神解决了结构理论中的许多难题。凡是做过他助手的人都深深地为他尊重事实、一丝不苟的态度所感动。他在科研选题上一贯倡导“必须具有工程背景,必须解决实际问题”。他常说,我们的研究主体是工程,左右臂是数学和力学。坚持主张理论意义和实用价值相结合。
他喜欢研究老难题和别人尚未涉足过的新问题。他的思维方法富于开创性。他常常能从纷繁迷离、错综复杂的现象中,敏锐地看到问题的本质,抓住重点,以独创的、新颖的、简练的手法解决问题。他的成果闪耀着智慧的光芒,因而在国际、国内赢得了威望。
成就荣誉
在同济大学百年发展史上,李国豪发挥的作用和影响最为长远而深刻。李国豪对同济大学的建设和发展,尤其是对自己专攻的桥梁工程学科达到国内领先水平并在国际上具有显著影响,起到了无可替代的作用。他倡导并亲自组织实施同济大学的“两个转变”,引领学校向恢复对德联系和德语教学传统转变,由土木为主的单科性大学向以理工为主的多科性大学转变。“两个转变”的战略构想,为同济大学综合性、国际化建设格局的确立奠定了坚实基础。他审时度势,提出建设教学和科研两个中心,组织学校大批科技人员走上经济建设第一线,促进教学、科研与经济建设实际紧密结合,并身体力行,参加了上海黄浦江大桥的建设规划和宝钢建设论证等工作。为实现综合性大学的理念,恢复医学专业,他亲自出访海内外,广泛联络校友,推荐优秀人才。其间学校经历了许多大事,包括民主推举校长、“211工程”、“985 工程”、两次并校等等,每一个发展的关键时刻,李国豪总是以丰富的办学和领导经验,提出建设性意见,并亲临现场,发表真知灼见,使全校上下信心倍增。
作为著名科学家,李国豪在结构力学和桥梁工程领域的成就举世公认。他坚持科研选题“必须具有工程背景,必须解决实际问题”,倡导以高水平的理论研究解决尖端的问题,强调在实践中发展理论,取得了《悬索桥按二阶理论的实用计算方法》、《用几何方法求刚构影响线》、《桁架和类似体系的结构分析新方法》、《斜交各向异性板的弯曲理论及其对于斜桥的应用》、《桁梁扭转理论 ―桁梁桥墩的扭转、稳定和振动》、《公路桥梁荷载横向分布计算》、《关于桩的水平位移、内力和承载力的分析》等一系列理论开创性和实际应用针对性兼具的重大成果,解决了武汉长江大桥的晃动和南京长江大桥的稳定问题,创立了桥梁抗风、抗震和抗爆动力学等新学科。他在国内首次提出了大跨叠合梁斜拉桥的建桥方案,力主上海南浦大桥、广东虎门珠江大桥的自主设计建设并得以实现,赢得了中国桥梁赶超世界先进水平的机会,是我国大跨桥梁自主建设的首要功臣和学界先驱。他主持制定了杭州湾交通通道预可行性研究、跨越长江口交通通道等课题方案,直接促成了杭州湾跨海大桥、苏通长江大桥的建设。
作为杰出的教育家,在近70年的教学生涯中,李国豪呕心沥血教书育人,诲人不倦提携后辈,桃李满天下。他的许多学生已经成为我国桥梁和结构领域的领军人物,并有多人当选中国科学院或中国工程院院士。李国豪对于如何促进学生更好地成长成才有着切身感受和独到见解,并给予了具体关心。他提倡低年级本科生淡化专业,尽量让不同学科的学生特别是新同学住在一起,拓宽知识面,促进学科交叉,培养创新意识;他倡导研究生学位论文选题不应该由导师给,而是要由学生自己设想两、三个方向,提出自己的见解,然后由导师提出意见,再由自己去决定。
作为卓越的社会活动家,李国豪在繁忙的教学、科研工作之余,担任过许许多多领导职务和社会工作,为国家发展、社会进步付出了大量心血。晚年,他以一个战略科学家的视野,与其他科学家一道,提出和论证了建设上海洋山深水港的可行性和重要性,并最终得以顺利实施,成为上海建设国际航运中心的重要基础。他在上海市政协主席任上创建的“政协之友社”,为当时全国各级政协组织如何更好发挥老同志的余热树立了典范。
李国豪1981年被推选为世界十大著名结构工程学家,从而进入了这一领域的世界级大师行列。1987年获国际桥梁和结构工程协会功绩奖。1995、1996年连续获得何梁何利科技进步奖,1996年获得陈嘉庚技术科学奖。他还获得了德国政府授予的歌德奖章(1982年)和联邦大十字勋章(1987年),以及德国达姆施塔特工业大学(1985年)和香港理工大学(1998年)名誉博士学位。1977年获上海市教育战线先进工作者称号,2003年获首届上海市教育功臣称号。专著《桥梁扭转理论,衍梁桥扭转,稳定与振动》,先后获1982年国家自然科学三等奖、1978年全国科学大会奖和1977年上海市重大科技成果奖;“宝钢引水工程咨询”先后获1987年国家科技进步二等奖和1986年上海市科技进步一等奖;“中国交通运输发展战略与政策研究”获1993年国家科技进步三等奖;“公路桥梁荷载横向分布计算”获上海市重大科技成果奖;“桥梁实用空间分析理论与应用”获1982年上海重大科技成果一等奖;“宝钢工程调整综合论证”获1988年上海市科技进步一等奖;“桥梁抗震理论”获1985年国家教委科技进步一等奖;“各类型公路桥梁荷载横向分布的统一理论与实用计算”获1993年国家教委科技进步三等奖。
社会评价
李国豪同志热爱祖国,政治立场坚定。早在上世纪40年代,他在国际桥梁学术界已享有声誉,毅然谢绝导师的挽留,从德国回到祖国。上海解放前夕,他在爱国中保护了一批进步学生。“文化大革命”期间,他尽管遭受严重迫害,仍心系祖国的科学和教育事业,潜心钻研学术。改革开放后,他坚决拥护党的十一届三中全会以来的路线、方针、政策,以极大的工作热情,全身心地关注科技和教育事业。表现出一位党的高级干部和高级知识分子的高尚情操。
李国豪同志广泛团结一切力量,积极推动人民政协事业的发展。在担任上海市第六届政协主席期间,认真落实党中央的统战政策和知识分子政策,充分发挥政协“人才库”、“智囊团”作用,为上海经济建设和社会事业的发展献计出力。他以高尚的学者风范和人格魅力,积极促进国际科技、教育、文化交流。
其他信息
纪念李国豪教授逝世两周年活动
2007年3月18日,上海市政协与同济大学联合举办李国豪教授逝世两周年活动。纪念活动包括三个方面内容,一是《大智大爱――李国豪画传》与《李国豪与同济大学》两本纪念图书首发仪式,二是李国豪生平图片展揭幕,三是李国豪逝世两周年追思会。万钢在追思会上表示,李国豪校长以毕生实践为所有同济人做出了典范,不断为同济精神注入新内涵。“他所代表的同济精神,将永远激励我们奋发向前!”
此后,作为纪念李国豪系列活动的重要组成部分,2007年年5月份同济大学百年校庆前夕,同济大学还将举行李国豪塑像落成仪式,并将开设“国豪讲坛”。
同济大学举办李国豪诞辰100周年纪念活动
纪念世界著名桥梁专家、同济大学名誉校长李国豪诞辰100周年系列活动,2013年4月9日在上海同济大学拉开序幕。
2013年4月9日举行的纪念李国豪诞辰100周年大会上,《学之师表国之英豪――纪念李国豪诞辰100周年文集》、《李国豪》、《中国桥梁史纲》、《中国桥梁2003-2013》等4本新书首发。其中,《学之师表 国之英豪――纪念李国豪诞辰100周年文集》、《李国豪》是同济大学为李国豪诞辰100周年专门编撰的纪念文丛。全国政协副主席、科技部部长万钢为《学之师表 国之英豪――纪念李国豪诞辰100周年文集》专门撰写了序言。 另外,一个汇集了400余幅不同时期照片的“纪念李国豪诞辰100周年图片展”开展,生动、真实地再现了李国豪不平凡的人生历程和光辉业绩。当晚,还举办了一场纪念李国豪诞辰100周年朗诵晚会。来自李国豪家乡广东梅州市、同济大学、上海市科协和德国驻沪总领馆等单位的代表及李国豪先生的亲友、弟子等300余人出席纪念会。