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时间:2021-06-17 05:20

  近期,华中科技大学土木工程与力学学院刘华北教授,获得了我国土木工程界的最高荣誉奖项之一:2015年度茅以升科学技术奖——土力学及岩土工程青年奖。十多年不懈的执著探索,刘华北说,这一荣誉的背后,是他对“痛并快乐着”的科研工作的深刻体会。

  “土工合成材料是普通人很陌生的名词,但却是人们生活中离不开的重要东西,也是我热爱的科研专业。”刘华北介绍说,土工合成材料的一个主要用途是土工加筋,通过在填土中铺设一层层的土工格栅或土工织物,可以大大的提高土体的强度和刚度。从上世纪80年代以来,土工合成材料加筋土被广泛应用于挡土结构、边坡加固、地基加固以及路堤结构等。

  “与传统的土工结构相比,土工合成材料加筋土结构具备性能优越、经济、环保等特点。”刘华北说,以加筋土挡墙为例,国外的研究表明,与传统的重力式挡墙相比,加筋土挡墙的造价能降低一半以上,其带来的二氧化碳排放也大大减小。特别是土工合成材料加筋土结构具备非常优越的抗震性能,其近年来在美国、日本以及我国的大型地震中的抗震表现远优于传统的土工结构。由于这些优点,土工合成材料加筋土结构在我国的基础设施建设中有非常广泛的应用前景,加筋土结构的数量近些年来一直呈指数级增长的趋势。

  但是,由于这类结构的历史较短,人们对结构的行为机理的认识还存在很多模糊的地方,结构的设计方法也存在很多问题,需要开展深入的科学研究予以解决。刘华北说,这也是他执着于这一领域科研工作时的艰苦与快乐——痛并快乐着。

  刘华北是中组部第四批“青年千人学者”,华中科技大学土木工程与力学学院教授。在到华中大工作之前,刘华北曾任教于清华大学和美国纽约城市大学,并于2013年获得纽约城市大学的终身教职资格。怀着对祖国的热爱,他选择回国为我国的基础设施建设贡献力量。

  在工作中,刘华北选准方向重点突破,随时抓住科研中发现的闪光点。自1999年以来,他一直从事土工合成材料加筋土结构的研究,其研究的内容涉及材料力学行为、土工合成材料与填土的相互作用、加筋土挡墙结构的静力行为机理、欧洲杯以及加筋土结构的地震动力机理等。其研究成果加深了人们对加筋土结构力学行为的理解,为加筋土结构合理设计分析方法的建立提供了重要的基础研究成果。

  刘华北笑说:“其实我的研究并不像研究名称那样高深莫测,而是与生活息息相关。”地铁地下结构的抗震及抗爆防护便是刘华北关注的另一个重要领域。地铁地下结构目前已经成为我国大中型城市主要的公共交通设施,而我国很多城市处于地震区,且这些公共设施也存在等爆炸风险。刘华北说,他在这方面的研究试图从多灾种共同防护的角度理解结构的抗震抗爆机理,从而寻找经济合理的抗震抗爆措施。

  刘华北在土工合成材料加筋土结构及地下结构方面的研究成果在国际上已经具有一定的影响,在这些领域已发表了40多篇SCI收录的期刊论文,论文为国内外学者广泛引用。刘华北表示,希望通过他的努力,能让土工合成材料为我国的基础设施建设“强筋健骨”。