结构“梦想”

丁兆丹

朱忠义，男，1972年6月出生，中共党员，北京市建筑设计研究院有限公司副总工程师、复杂结构研究院党支部书记、副院长。荣获全国“杰出工程师奖”“全国五一劳动奖章”等，当选首届中国钢结构协会“钢结构大师”。入选“青年北京学者”和“北京学者计划”。

“作为一名建筑人，我选择了站到工程一线，服务国家工程建设。”在北京建筑设计研究院有限公司会议室里，朱忠义回忆起2000年博士毕业时的决定，语气笃定，“迄今为止，我从事复杂建筑结构设计已经19年了，这个工作很忙很累，但我不后悔当初的选择。”

这些年来，在国家建设发展的历史机遇面前，结构工程师朱忠义以高超的专业水准和拼搏的奋斗精神，勇敢地迎接着一个又一个挑战，在北京大兴国际机场、“中国天眼”等一个个重大项目中展示着自己的非凡实力，体现了一名共产党员的先锋模范作用。

建筑屹立的“骨架”密码

今年9月30日前，北京大兴国际机场将正式通航。这个全球最大的航站楼，如凤凰展翼般的造型彰显了其空间结构之复杂。朱忠义是新机场航站楼这副坚实“骨架”的设计者之一。

“钢结构是航站楼建筑的重中之重。只有设计出最稳定、坚固的‘骨骼’，每一栋建筑才能稳稳伫立，绝不能出一点纰漏，这是我们的使命所在、职责使然。”

“最难的地方在哪里？”

“是設计方案中的C型柱设计。C型柱，在旅客眼里或许只是一条条优美的曲线，实际上它是整个机场航站楼中最重要的支承结构，它连接着屋面系统与地面，承载着不同方向的受力。从结构力学到抗震安全，都对设计提出了巨大挑战。”

在朱忠义看来，挑战即是机遇。现在，航站楼核心区18万平方米屋面仅用8根巨大的C型柱和少量支撑简体、框架等支承。在最初的设计方案中，C型柱只有6根。朱忠义和团队成员反复测算，取消了原方案值机大厅内的10根立柱，以另外两根C型柱代替。朱忠义解释道：“这样做使室内的支持结构更为纯粹，力学分布更加合理。另外，C型柱连接屋面部分带有采光功能，它的设计可以将光线分散到其他区域，让航站楼自然采光更加均匀合理，进一步降低照明能耗。”

令人惊叹的是，庞然无比的航站楼居然被放置在了一个神秘的隔震层上。隔震层能隔离地震波，避免向上传递到楼体。“大兴国际机场是目前世界上最大的单体隔震建筑，隔震层由1118个隔震支座和112个阻尼器组成，稳稳支承起106万吨的建筑物，显著提高了航站楼的抗震安全性。这是我们自主创新的技术，第一次采用是用在2007年设计的昆明长水国际机场（已建成）中，当时也是我参与设计的。”朱忠义自豪地介绍。2019年3月，大兴国际机场航站楼获得了“中国钢结构金奖年度工程杰出大奖”。

“质量是建筑的生命”

对朱忠义来说，最难忘的，是他担任结构设计师的绵阳九洲体育馆。汶川大地震中，距离北川震中仅有几十公里的绵阳九洲体育馆，是当时最大的抗震救灾中心。

九洲体育馆造型新颖独特，如两片树叶飘落山涧。朱忠义和团队根据屋盖造型，设计了4个落地拱架作为主要承重结构，受力清晰明了。大拱跨度达165米，创下当时全国拱形体育馆跨度之最。就是这栋原本看起来非常轻盈的建筑，承受住了强烈地震，此后又扛住了连续余震，成为大震中的“诺亚方舟”。

2003年建设时，绵阳当地抗震设防烈度要求只有6度。但是，对于当地这个容纳人数最多、可承担国际赛事的体育馆，朱忠义不敢有丝毫放松，在公司老总的指导下，把防连续倒塌设计作为重中之重来对待。朱忠义带领团队在时间极为紧迫的情况下进行了多方验算和校核，对结构的薄弱点进行了研究，对关键构件和部位进行了加强，对于普通部位则尽可能优化减少用钢量。当165米跨度的大钢拱即将立起来时，朱忠义不顾危险爬到30多米高的钢拱上，一点点挪着步子仔细查看每条焊缝……后来下了拱，他才觉得两腿发软，朱忠义说：“质量是建筑的生命，容不得一丝一毫的马虎。”

“没有最好，只有更好。”正是朱忠义在结构设计上这种永无止境的拼搏精神打动了当时“中国天眼”FAST建造方——中国科学院国家天文台。口径500米的“中国天眼”，是世界最大的单口径射电望远镜，由我国自主设计建造。 朱忠义是FAST主动反射面主体支承结构设计负责人。

“天眼”位于地形地貌复杂的贵州喀斯特洼地，精度要求和几何尺度都远超常规建筑结构，为满足观测需求，还要求结构具有主动变位功能。面对前所未有的结构设计要求，朱忠义带领团队迎难而上，不断试验，创造性地设置了一个径向可动支座，有效解决了复杂山区环境对结构受力的影响，“天眼”反射面变位也更加灵活。已故的“天眼”首席科学家南仁东听取了该方案汇报后非常满意，兴奋地说：“这就是我心目中的方案。”

“梦想”从萌芽到绽放

建筑设计项目一个接着一个。现在，朱忠义正忙着卡塔尔卢赛尔体育场的钢结构设计，这是2022年世界杯足球赛的主体育场。

“卡塔尔卢赛尔体育场有9万多个座席，是我设计的最复杂的项目之一。我和团队一起攻克难关，拿出了最精彩的设计方案。”朱忠义希望这个项目能为“中国创造”赢得国际地位和海外市场。

朱忠义的“建筑梦”萌芽于体育场馆的设计。读大四时，他提笔给我国空间结构泰斗、浙江大学董石麟院士写了一封自荐信：国家迎来大发展的春天，未来体育场馆等建筑结构设计必将大有用武之地，希望能有机会师从董老师继续深造。“没想到，董老师不仅给我亲笔写了回信，还鼓励我努力加油，这给了我莫大信心。”朱忠义回忆道。结果，他顺利考取浙江大学，2000年以优异成绩完成硕士和博士学业。由于表现优秀，在校期间他光荣入党。毕业时，朱忠义放弃了留校，他心中始终有一个“梦想”：希望把自身所学运用到一线工程当中，直接为国家建设服务。

机会总是青睐有准备的人。朱忠义参加工作的第二年，北京申奥成功。在奥运工程建设中，他负责首都国际机场T3航站楼和奥运工程国家体育馆的钢结构设计工作。从方案讨论、初步设计，到反复修改，再到泡工地、盯现场……他十天半个月不回家是常事，持续数年夜以继日地工作，出色地完成了各项设计任务。2004年在设计首都机场T3航站楼最紧张时，朱忠义长驻现场，他的母亲从山东来京检查身体，半个多月过去了，他一无所知，直到回家前，母亲乘机场大巴到工地看他。面对忙碌的朱忠义，母亲对他说：“好好工作，做出成绩来，回报国家的培养，这就是我的最大心愿。”

带着母亲的殷殷嘱托，怀着最初的“结构梦想”，朱忠义一直勤勉地走在奋进之路上……

（责任编辑：闫正宇）