這些著名的結構工程師你是否了解?

來源:朗築結構(ID:langzhujiegou)。

如果你去建築系問一句“著名建築師有哪些?”隨便哪位建築系的同學都能說出柯布、密斯、賴特、安藤、扎哈、赫爾佐格、庫哈斯、妹島、王澍……但是,如果你去結構工程系問一句“著名結構工程師有哪些?”怕是很少有人能說出幾個答案。

造成這種尷尬局面的原因有很多。我總覺得,工程技術的發展並不是無源之水,而是建立在一代又一代優秀工程師的研究實踐之上。沿著技術發展的大河向上回溯,不僅是一次大開眼界的旅行,也能帶給我們很多啟發和思考。著名工程教育家鐵木辛柯撰寫《材料力學史》一書,我想其立意也在於此。本文即是對19 世紀末以來十幾位 位著名結構工程師的簡單介紹,學識有限,浮光掠影,拋磚引玉,不當之處還請大家斧正。

從工業革命到現在,整個近現代結構工程的歷史裡,出現了很多非常優秀的結構工程師。篇幅有限,活躍在19 世紀的著名工程師布魯奈爾、艾菲爾、羅布林、泰爾福特等等,不在本文範圍之內。另外,結構工程是一個非常複雜的系統工程,並不是一個人能夠完成的。這裡列出的代表作,是指結構工程師做出了主導性的、決定性的工作和貢獻。

以下十幾位結構工程師按出生年份排序,從先到後,也算是一個結構工程發展歷史的簡略回顧。個人偏見和偏好,不足為憑,僅供參考。

弗弗拉基米爾•舒霍夫


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


弗弗拉基米爾•舒霍夫(Vladimir Shukhov,1853 年8 月28 日-1939 年2 月2 日),沙皇俄國和前蘇聯工程師。按今天的說法,舒霍夫絕對是大神級的存在。舒霍夫是梁、殼和膜體系在彈性理論下的應力應變實用數學分析方法研究的先驅。藉助這一領域的研究,他創造性的發展了雙曲殼塔、網狀殼體、張拉結構、柵格殼體以及儲油罐、輸油管、工業鍋爐塔架、船隻和駁船等各種各樣的結構體系。舒霍夫還是一位化學工程師、機械工程師和設備工程師,他設計了石油的“舒霍夫裂解”的工藝流程、使用裂解油渣作為燃料的新型鍋爐、油田輸油管網、城市給排水網絡……

當然,最為著名的還是“舒霍夫”塔。這些獨具匠心的雙曲殼塔時至今日依然有很多屹立在俄羅斯大地上。

羅伯特•馬亞爾(Robert Maillart)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


羅伯特•馬亞爾(Robert Maillart,1872 年2 月6日-1940 年4 月5 日)。馬亞爾畢業於蘇黎世聯邦聯邦學院,是鋼筋混凝土結構的偉大先驅。馬亞爾是結構歷史和結構藝術專家戴維•比林頓教授非常推崇的結構工程師。在現代混凝土剛剛開始興起的年代,馬亞爾賦予了混凝土結構靈性和活力。根據混凝土獨特的力學性能,他發明了無梁樓蓋和與之配套的蘑菇柱帽。更為突出的成就是他的混凝土橋樑設計,尤其是混凝土拱橋,堪稱是力與美的完美結合。馬亞爾的曠世之作索爾吉納託貝爾橋被國際橋協評為20 世紀最優美的橋樑,被美國土木工程師協會列入世界土木工程歷史遺產,這座跨度90米的空腹箱形混凝土三鉸拱橋,橫跨鬱鬱蔥蔥的山谷之上,結構之美動人心魄。馬亞爾對圖解分析的嫻熟應用,我覺得依然能夠給現在的工程師啟發和創意。

奧斯瑪•安曼(Othmar Ammann)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


奧斯瑪•安曼(OthmarAmmann,1879年3 月26日-1965 年9 月22 日),1964 年美國國家科學獎得主。

安曼也是蘇黎世聯邦理工學院的畢業生,與馬亞爾一樣師從維廉•裡特教授。此後安曼選擇在美國執業,並逐步成長為一位頂尖橋樑工程師。安曼設計了連接曼哈頓、紐約、新澤西的眾多大跨橋樑,包括著名的喬治•華盛頓橋、貝永橋、布朗克斯-懷特斯通橋。作為諮詢顧問,安曼也參與了金門大橋的設計工作。

尤金•弗雷西內(Eugene Freyssinet)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


尤金•弗雷西內(Eugene Freyssinet,1879 年7 月13 日-1962 年6 月8 日),1957 年結構工程師協會金質獎章得主。弗雷西內是預應力混凝土的開拓者和奠基人,足以與同時代的馬亞爾並稱為混凝土雙子星。他對預應力的實際應用和工程實踐做出了突出貢獻,並且完成了大量設計作品,包括自錨懸索橋、混凝土拱橋、混凝土梁橋、剛構橋等等。與下文我們將要提到的阿魯普、坪井善勝、萊昂哈特類似,弗雷西內也稱得上是一位結構教育家,他的公司培養出了米歇爾•維洛熱、讓•米勒、米歇爾•普拉西德等一批優秀法國結構工程師。國際混凝土結構聯合會頒發的結構混凝土獎章以弗雷西內的名字命名。

皮爾•盧伊奇•內爾維(Pier Luigi Nervi)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


皮爾•盧伊奇•內爾維(Pier Luigi Nervi,1891 年6 月21 日-1979 年1 月9 日),1967 年結構工程師協會金質獎章得主。內爾維出生於意大利,畢業於博洛尼亞大學,堪稱結構工程史上最優秀的“混凝土詩人”之一。

內爾維的突出貢獻在於他完善了混凝土的設計理論,藉助著二戰之後百廢待興、大興土木的形勢,

成功的讓混凝土成為了主流的建築結構材料。作為結構工程師,內爾維以混凝土薄殼、肋殼、折板薄殼著稱,並且對混凝土預製化有著深刻的理解。他設計建造的殼體,不僅外形美觀、受力合理、用料節省,而且工期短、預製化程度非常高。代表作包括1960年羅馬奧運會的大小體育館、聯合國教科文組織總部、倍耐力大廈。

奧韋•阿魯普爵士(Sir Ove Arup)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


奧韋•阿魯普爵士(Sir Ove Arup,1895 年4 月16日-1988 年2 月5 日),1973 年結構工程師協會金質獎章得主。阿魯普出生於英國,畢業於丹麥工業大學。阿魯普是奧雅納工程諮詢公司的創始人,時至今日,奧雅納的業務遍佈全球,已經是工程諮詢設計領域的巨頭之一,阿魯普本人在經營管理方面的才能令人驚歎。此外,作為結構工程師,阿魯普主持設計的代表作包括高層混凝土剪力牆體系的早期試水之作HighpointI 公寓、著名的悉尼歌劇院、採用轉體施工的達勒姆步行橋。阿魯普本人非常喜歡達勒姆步行橋,他去世後,家人按照他的願望在這座橋上撒下了他的骨灰。今天的達勒姆步行橋上安放著一座阿魯普的半身銅像,以紀念這位傑出的結構工程師。

愛德華多•託羅哈(EduardoTorroja)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


愛德華多•託羅哈(EduardoTorroja,1899年8月27 日-1961 年6 月15 日)。託羅哈也是一位混凝土詩人,也是國際殼體與空間結構協會的創始人和第一任主席。在西班牙工程師群星中,他上承安東尼•高迪,下啟菲利克斯•坎德拉。託羅哈擅長混凝土殼體、懸挑、空間網格殼體的設計和分析,在西班牙內戰前後等困難時期用盡可能少的材料、儘可能低的造價完成了很多優美的作品,包括阿爾捷希拉集貿市場穹頂、阿羅斯渡槽、馬德里賽馬場看臺、埃斯拉拱橋等等。國際殼體與空間結構協會的終身成就獎以託羅哈的名字命名,專門頒發給對空間結構工程做出突出貢獻的結構工程師。

坪井善勝(YoshikatsuTsuboi)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


坪井善勝(YoshikatsuTsuboi,1907年5 月27 日-1990 年12 月6 日),1976 年託羅哈獎得主,曾任國際殼體和空間結構協會主席。坪井善勝是一位非常傑出的日本工程師,在日本戰後經濟騰飛的黃金時代,他和丹下建三等建築師合作,完成了很多標誌性的工程,包括1964 年東京奧運會代代木體育館、1970 年大阪世博會場館。同時,坪井善勝非常注重工程教育,致力於培養年輕工程師,在注重師承傳統的日本業界堪稱一代宗師。坪井善勝也參與了很多國際殼體和空間結構協會的工作,國際殼體和空間結構協會專門設有以坪井善勝的名字命名的優秀論文獎。

弗裡茨•萊昂哈特(Fritz Leonhardt)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


弗裡茨•萊昂哈特(Fritz Leonhardt,1909 年7 月12 日-1999 年12 月30 日),1975 年結構工程師協會金質獎章得主,1981年國際橋樑及結構工程協會獎章得主。萊昂哈特先後就讀於普渡大學、斯圖加特大學,此後在斯圖加特大學任教,同時也有自己的工程諮詢公司。萊昂哈特對現代斜拉橋、混凝土電視塔、箱梁橋的發展做出了突出貢獻,發明完善了頂推施工方法,設計了大量的優美的懸索橋、斜拉橋和混凝土塔。萊昂哈特的作品還包括著名的慕尼黑奧林匹克體育場。此外,他也是很多德國優秀結構工程師的導師和引路人,比如約格•施萊希的職業生涯就是在萊昂哈特的公司起步的。德國工程師協會的結構工程師獎項以萊昂哈特的名字命名。

林同炎(Tung-Yen Lin)


這些著名的結構工程師你是否瞭解?


林同炎(Tung-Yen Lin,1912 年11 月14 日-2003年11 月15 日),美國工程院院士,1986 年美國國家科學獎。林同炎曾就讀於唐山工學院,此後遠赴加州大學伯克利分校深造,後來也在該校任教。林同炎最大的成就是他對預應力混凝土的研究和發展[ix],極大的促進了預應力在實際工程中的大規模應用。美國土木工程師協會的預應力混凝土優秀論文獎以林同炎的名字命名。同時,林同炎也有自己的工程諮詢公司,工程設計包括在尼加拉瓜地震中屹立不倒的美洲銀行大廈、若干橋樑工程。此外,還有被稱為“最壯美的未建成橋樑”的 Ruck-A-Chucky 曲面曲線懸索橋,點擊下方標題,可查看對先生的詳細介紹。

《建築結構丨華人驕傲,世界結構大師——林同炎》

海因茨•艾斯勒(HeinzIsler)

海因茨•艾斯勒(HeinzIsler,1926 年7 月26 日-2009 年6 月20 日),1996 年託羅哈獎得主,2006年弗雷西內獎得主。艾斯勒也畢業於蘇黎世聯邦理工學院,一生致力於混凝土殼體的設計和建造,守護著混凝土薄殼最後的榮耀,在美麗的瑞士留下了許多更美麗的混凝土殼體[x]。這些混凝土薄殼無需任何防水措施,不懼風雪,矗立在瑞士嚴酷的環境中。艾斯勒對模型設計無比鍾愛,很多工程的設計都是用縮尺模型進行研究,比如一張薄膜,按照支撐條件吊掛好,然後澆上水放在室外,第二天早上,水都凍成了冰,把它反過來,這塊冰的形狀就是混凝土殼體的初始合理構型。據說,艾斯勒的院子裡堆滿了各種小模型,艾斯勒還在院子裡和辦公室裡修建了整套的鐵路模型,玩具火車每天在蜿蜒數百米的鐵路線上奔跑。這種令人神往的生活態度,或許就是艾斯勒那永不枯竭的靈感來源。

克里斯琴•梅恩(Christian Menn)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

克里斯琴•梅恩(Christian Menn,1927 年3 月3日-),2009 年國際橋樑及結構工程協會獎章得主。梅恩任教於瑞士蘇黎世聯邦理工學院,研究領域主要集中在預應力混凝土。作為一位傑出的橋樑工程師,梅恩有大量的工程實踐,主要以混凝土橋樑見長,尤擅板式斜拉橋、矮塔斜拉橋等等,建成作品有一百多座,代表作包括甘特橋、森尼伯格橋。

萊斯利• 羅伯遜(Leslie E. Robertson)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

萊斯利• 羅伯遜(Leslie E. Robertson,1928 年2月12 日-), 2004 年結構工程師協會金質獎章得主,2004 年法茲魯爾•汗終身成就獎,2011 年國際橋樑及結構工程協會獎章得主。羅伯遜畢業於加州大學伯克利分校,是全球知名的超高層結構專家,也是著名工程設計諮詢公司理雅的創始人。代表作包括紐約世貿中心雙子塔(2001 年毀於9.11 恐怖襲擊)、上海環球金融中心、香港國際金融中心等。羅伯遜與著名華裔建築師貝聿銘合作頗多,香港中銀大廈、蘇州博物館、日本美秀美術館的結構顧問均為理雅。美秀美術館的入口橋樑橫跨山谷之上,糅合了懸臂、懸索、張弦結構,非常纖細優雅,獲得了2002 年國際橋協評選的傑出結構獎。

法茲魯爾•汗(Fazlur Khan)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

法茲魯爾•汗(Fazlur Khan,1929 年4 月3 日-1982年3 月27 日),1982 年國際橋樑及結構工程協會獎章得主,美國工程院院士。汗出生於孟加拉,在美國伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校獲得博士學位,此後一直在SOM 工作,是SOM 的合夥人。可以說汗是高層建築的一代宗師,他提出並且完善了筒體、桁架筒體、束筒的概念,讓SOM 成為超高層建築的領頭羊,讓人類可以在經濟合理的範圍內突破高度400 米大關。代表作包括雄踞世界第一高樓名號近30 年的束筒體系的西爾斯大廈、桁架筒體的漢考克中心。在他英年早逝之後,美國高層建築與城市居住委員會的終身成就獎以他的名字命名,頒發給對高層結構工程作出貢獻的結構工程師。

約格•施萊希(Jorg Schlaich)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

約格•施萊希(Jorg Schlaich,1934 年10 月17 日-),1990 年結構工程師協會金質獎章金獎得主,2002年萊昂哈特獎得主,1991 年國際橋協獎章得主,2004年託羅哈獎得主,美國科學院院士。施萊希任教於德國斯圖加特大學,學術成就包括完善了混凝土的拉壓桿模型[xi]。更為耀眼的則是他的工程實踐,優秀作品無數,而且花樣繁多,包羅萬象,大項目做的經濟合理,小項目做的別出心裁。青馬大橋、孟買大橋、空中客車A380 車間、漢諾威世博會展館、各種跨線橋、各種人行橋、各種摺疊橋、各種索網塔、各種可摺疊可收放屋面、各種玻璃幕牆和索穹頂……此外,他還關注能源問題,致力於研發太陽能電站相關技術,完善了熱空氣流動型的太陽能電站的工藝和結構,並且已經在西班牙和澳大利亞付諸實施。另外,施萊希跟愛因斯坦、福爾摩斯這些著名的高智商人士一樣,也愛拉小提琴。

塞西爾•巴爾蒙德(Cecil Balmond)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

塞西爾•巴爾蒙德(Cecil Balmond,1943 年2 月26 日-)。巴爾蒙德出生於斯裡蘭卡,後來在英國讀書,先後就讀於南安普頓大學、帝國理工學院。目前,巴爾蒙德是奧雅納的副主席,負責奧雅納的高級幾何學小組,此外還是哈佛、耶魯的客座教授。巴爾蒙德最為著名的就是他與庫哈斯、伊東豐雄、西扎等新銳建築師的合作,將很多紙面上的炫目之作變成了現實。代表作包括中央電視臺新樓、蛇形畫廊、1998 年裡斯本世博會葡萄牙館、波爾多住宅等等。巴爾蒙德很有才情,熱愛寫作,其中《異規》一書已經有中文譯本[xii]。巴爾蒙德還酷愛音樂,當年在吉他手和結構工程師之間忍痛割愛放棄了吉他手這個選擇。

米歇爾•維洛熱(Michel Virlogeux)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

米歇爾•維洛熱(Michel Virlogeux,1946 年-),1996 年結構工程師協會金質獎章得主,1999 年萊昂哈特獎得主,2003 年國際橋樑及結構工程協會獎章得主,2006 年弗雷西內獎得主,法國科學院院士。維洛熱畢業於法國巴黎高科橋路學院,出道於弗雷西內的工程公司,是一位非常傑出的橋樑工程師,尤其擅長體外預應力、斜拉橋,代表作包括世界第一高的米約高架橋、諾曼底大橋等等。

聖地亞哥•卡拉特拉瓦(SantiagoCalatrava)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

聖地亞哥•卡拉特拉瓦(SantiagoCalatrava,1951年7 月28 日-),1992 年結構工程師協會金質獎章得主。卡拉特拉瓦畢業於蘇黎世聯邦理工學院,是典型的建築結構兩門抱的工程師加建築師,作品著眼於結構的表現力和雕塑感,靈感往往來自於仿生學,追求的是一種動感的平衡,非常擅長可摺疊可轉動結構的設計[xiii]。作品包括各種斜塔斜拉橋、異形橋樑、複雜異形結構等等。出現在電影《變形金剛3》中的密爾沃基美術館就是卡拉特拉瓦的作品,巨大的遮陽格柵可以上下舞動,就像整個美術館在展翅飛翔。

威廉•貝克(William F. Baker)

這些著名的結構工程師你是否瞭解?

威廉•貝克(William F. Baker,1953 年10 月9 日-),2010 年結構工程師協會金質獎章得主,2009 年萊昂哈特獎得主,2008 年法茲魯爾•汗終身成就獎得主。貝克畢業於伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校,是一位頂尖的高層結構專家,目前是SOM合夥人。代表作包括目前世界第一高的迪拜哈里發塔、芝加哥川普大廈、南京紫峰大廈、迪拜無限塔等等。

結構工程是一門科學,更是一門藝術。一個優秀結構工程師的成長,離不開紮實的理論學習和深入的工程實踐。從上文這些優秀的結構工程師的成長軌跡上,我們也能看出一點端倪。一所好的大學可以湧現多位師出同門的結構大師,而一個優秀的公司也能成為培養優秀工程師的一方沃土,比如同出自蘇黎世聯邦理工學院的羅伯特•馬亞爾、奧斯瑪•安曼、海因茨•艾斯勒、克里斯琴•梅恩、聖地亞哥•卡拉特拉瓦,同出自斯圖加特大學的弗裡茨•萊昂哈特、弗雷•奧托、約格•施萊希、維爾納•索貝克、霍格•斯文森,同出自伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校和SOM 的法茲魯爾•汗、威廉•貝克,同出自奧雅納的奧韋•阿魯普、彼得•賴斯、埃德蒙•哈波爾德、塞西爾•巴爾蒙德,同出自木村俊彥門下的渡邊邦夫、佐佐木睦朗……

目前的中國結構工程行業,正經歷著如火如荼的發展,也存在著各種各樣的問題。我只是希望,能再多一些有理想、有追求的結構工程師,能再多一些適合結構工程師成長的沃土。

最後,借用日本結構工程師演講集《充滿生機的技術》[xiv]一書中的一段話,作為本文的結尾。我希望通過我們的努力,能夠“讓普通大眾知道,在與滿足於有形無實的制度、對名利無休無止的追逐完全背道而馳的地方,有很多人每天都在群策群力,對技術進行著反覆的思考和實踐;對結構、建築永無止境發展的可能性進行著不斷的探索。我們也期待著這種生機勃勃的活力將長盛不衰!”


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