钱冬生

钱冬生，桥梁工程专家，西南交通大学资深教授，我国现代桥梁工程的开拓者之一。他长期潜心于桥梁工程的教学和研究，在钢压杆理论、钢结构疲劳、大跨悬索桥等技术领域成果显著。在铁路桥梁工程设计及人才培养等方面做出了重要贡献。于2016年9月1日凌晨在家中安详辞世，享年98岁 [1] 人物履历编辑 钱冬生（1918－2016.9.1 ），教授。江苏镇江人。1940年毕业于交通大学唐山工程学院土木工程系。1945年赴美国实习。建国后，历任唐山铁道学院副教授、教授，西南交通大学教授、桥梁教研室主任，铁道工程系副主任，中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第一届副理事长。中国民主同盟盟员。1980年加入中国共产党。长期从事桥梁工程的教学与研究。钢压杆承载能力的科研成果被应用到九江长江大桥的设计中。著有《几种超静定桥的力素分析》、《钢压杆的承载力》、《钢桥疲劳设计》。 1918年12月23日 生于江苏镇江。 1936-1937年 国立交通大学（上海）机械工程学院学习。 1938-1940年 国立交通大学唐山工程学院土木工程学系学习，获工学学士学位（院址当时在湖南及贵州福泉）。 1940-1942年 华北水利委员会，任练习工程员及助理工程师（会址重庆）。 1942-1945年 宝天铁路工程局工务员（局址甘肃天水）。 1945-1946年 美国铁路实习（通过美国对华“租借法案”的安排）。 1946-1948年 南京国民政府交通部路政司工务科技士。 1949-1951年 国立唐山工学院副教授。 1951-1971年 唐山铁道学院教授，1956年起兼任桥梁教研室主任。 1972-1993年 西南交通大学教授，兼任教梁教研室主任至1986年。 1993年 退休。 早年经历编辑 钱冬生，1918年12月23日出生于江苏镇江。他的父母原本家贫，但穷不丧志，诚信做人，勤俭持家，终于渐进小康。这使钱冬生受到良好的启蒙教育，养成了“为人正派，待人心诚，勤奋上进，自奉节俭”的良好品德。他1940年毕业于交通大学唐山工程学院土木工程学系，获工学学士学位。毕业后，先是在华北水利委员会、宝天铁路工程局任工务员等职。1945年到美国铁路实习。回国后，从1949年3月返唐山工学院任教，1951年起任教授至今。在这半个多世纪的教学生涯中，他长期担任桥梁教研室主任，对桥梁工程专业的建设，从教学内容到课程体系，从教材建设到教学方法，还有对年轻教师的培养，无不殚精竭虑。 他1978至1993年当选为中国铁道学会铁道工程学会第一至第三届委员，桥梁工程委员会（学组）第一至第三届副主任委员（副组长）；1979至1995年任中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第一至第三届副理事长、理事、名誉理事；1990至1997年任中国国际工程咨询公司专家委员会委员；1956年起为中国民主同盟盟员；1981年起成为中国共产党正式党员。1977至1993年当选为政协四川省委第四至第六届委员、第五至第六届常委。2002年荣获2001年度茅以升科技奖桥梁大奖。 成就及荣誉编辑 培养人才 钱冬生在西南交大（从唐山工学院算起）任教逾50年。为培养桥梁专业人才，倾注了全部心血和精力。他常说：“登高自卑，行远自迩”。在1979年，西南交大在峨眉举行第一次教学、科学报告会时，他针对当时条件，在全校大会上提出必须重视的4条教学规律：（1）精选教学内容，解决负荷过重的关键是提高教学质量；（2）抓教学大纲和教材建设，并不断引进新技术、新材料、新思想；（3）重视启发式教学，强调教师的指导和启发作用，重在提高学生的自学能力；（4）搞好师资队伍建设，提高教师水平，强调教师要教活，以达到学生学活。 重视课堂 钱冬生十分重视课堂教学。他认为：课堂是培养人才的熔炉，是教授工作的主要阵地，也是教学的主要环节。因而他把精心设计和上好每一堂课作为自己的主业和天职。他在本科教学讲台上站了近半个世纪，一直到72岁高龄，从未离开本科教学第一线。他讲课总是从容不迫、有板有眼，择精语详，将课程重点讲透，而作业也安排适度；对于可讲可不讲的内容，坚决不讲，而是要求学生自己动脑动手解决问题，注意提高学生的自学能力和动手能力。由于他知识渊博，能执简驭繁，重点突出。学生听他的讲课，不仅能明白所述内容、原理和方法，而且能了解我国的以及国际的现实水平。 1963年，铁道部原文教局在长沙召开高等工业学校铁路专业毕业设计经验交流会，这乃是试行当时《高教60条》的一项重要措施。钱冬生以唐山铁道学院桥梁教研室的名义所提供交流的《经验总结》达46.5千字。原文教局颇为赞许，并嘱会议在此基础上起草《关于进一步提高铁路桥梁专门组毕业设计质量的建议》，随后便由该学院铅印，并以铁道部名义下达有关各院校。这充分说明了他对教学法的重视和研究，并取得了较为显著的成果。 重视教材 钱冬生十分重视教材和参考书的编写。他在编写教材时，十分重视读者的实际情况和需要，由浅入深，准确简炼，要言不烦。他还积极参与百科全书和桥梁史的编写。1981至1985年，他是《中国大百科全书》土木工程编委会委员兼桥梁分支学科主编，也是《中国铁路桥梁史》编委会委员。1998年至2002年，他是《中国铁道百科全书》工程与工务卷编委会副主任（常务）。 1978年以后，我国恢复研究生培养，钱冬生抓住这一机会，把很大一部分精力投入到研究生培养中去。“文化大革命”后，高校教师断代现象十分突出，为解决这一困难，唯一的办法就是培养好研究生。西南交大从1981年起就陆续有研究生毕业留校，而且随着博士越来越多，师资学历水平有很大的改观。现今，西南交大桥梁及结构专业的46名教师中，有硕士及以上学位的43名，占93%，其中有博士27名，占教师总人数的60%。这在全校、全国都是不多见的。 在进行科研和研究生培养方面，钱冬生的主张一是要摸清国内外水平，看准方向，选好突破口；二是要不畏艰险，勇于开拓，使路子越走越宽。其培养博士的特点在于引导博士生沿着不同的方向自我成材，不受指导教师业务专长的限制。从1978年以来钱教授已培养硕士30多名，博士11名。方向还涉及桥梁CAD、桥梁专家系统、高速铁路、拓朴理论、大跨拱桥等。 钢结构研究 关于钢结构的稳定。1963年，他开始向铁道部提出：焊接低合金钢压杆的容许应力应该进行研究。而当时的情况则是：在前苏联的桥涵设计规范中，对于用铆接低碳钢、铆接低合金钢、焊接低碳钢所制的钢压杆，都有其容许应力，惟独没有焊接低合金钢压杆的容许应力，但我国亟需推广的栓焊低合金钢桁架梁桥标准设计，则需要有它。随后，他潜心于这方面的资料收集和研究。到1971年，全国对设计和施工规范进行全面改革，铁路系统成立了钢结构“稳定和疲劳”小组，钱冬生是其成员。受美国和欧洲关于有缺陷钢压杆承载力研究的启发，他明确提出：“应将钢压杆稳定理论分成两类：一类是以理想顺直压杆为对象，以微屈为判据，用解析法推算其临界荷载，必需采用特殊安全系数；另一类是以有缺陷压杆为对象，以最大承载力为基准，用数解法推算其承载力，只需采用一般安全系数。”获得了小组的赞同后，一面按1∶2比例制成焊接H形压杆14根作试件，用试验决定其实际承载力，并提出压杆承载力的数解法，求出各试件的承载力，以资对比，一面编写《国外研究钢压杆承载力情况述评》（此文于1973年作为交通部科情所专题情报资料73-3印出）。1973年3月，主持单位铁道部大桥工程局在汉阳召开全国性座谈会，听取了小组试验报告及上述《述评》，一致同意按承载力理论制订钢压杆容许应力。这就为《铁路工程技术规范第二篇桥梁》（1975年起试用）和《铁路桥涵设计规范（TBJ2-85）》相继采用这一理论奠定了基础。同《钢结构设计规范（GBJ17-88）》相比，铁路工程采用这一理论大约要早13年。1980 年，他发表了《钢压杆的承载力》专著。1984年，铁道部对西南交大的这项研究授予科技进步三等奖。1987年，铁道部大桥工程局为九江长江大桥钢压杆（钢种为15MnVNq）的容许应力召开全国性技术讨论会，会议一致赞同采用承载力理论，并参照钱冬生的数解法办理。这就省去了很多争论，并省去了颇费时间的用新钢种制成的压杆试验。 1969至1971年，全世界有4座大型钢箱梁桥在施工中发生了事故。就深层次原因讲，这是设计人只知道理想平坦的钢板件的线弹性临界强度，不懂得有缺陷钢板件的承载力。英国为此进行了专门研究，他们用动态松弛法（dynamic relaxation method）来节省机时，能较快地推算有缺陷板件的承载力。钱冬生指导博士生强士中用误差理论找到选用所需参数的方法，在1985年完成其《动态松弛法和板件承载力》的博士论文。答辩委员会主席钱伟长教授深为赞赏，认为这是对板件屈后承载力研究的一项重大突破。随后，兄弟单位也不断来借阅此论文，了解其研究成果。1988年，尹德兰以《加劲板在面内荷载下的弹塑性大挠度分析》为题的博士论文通过了答辩，而从文件检索中，我们看到的美国博士论文，对于有缺陷板件承载力的求算却是用有限元法，因为其计算工作量大，一篇论文往往只能就一两种加载情况推出其结果，而钱教授指导的博士生强士中则推算了一百多例，尹德兰也计算了几十例。可以认为：在这一方面，我国是处于世界前列的。 关于钢结构的疲劳。1955年，前苏联颁布了铁路焊接钢桥设计规范，其疲劳验算规则使人感到陌生。当时正值中苏友好，前苏联运输建筑科研院（цниис）将其历年论文集送给我国铁科院，进行交流。钱冬生从这些学报中了解到前苏联进行疲劳试验的情况。1963年，在全路科技论文报告会上他宣读了《低碳钢焊接桥的耐劳强度》一文。到1973年，在参加铁路桥涵设计规范改革之中，感到前苏联关于疲劳的研究存在不少问题，乃写成《对于苏联杜钦斯基所进行的钢结构疲劳研究工作的评价》一文，印发有关单位。同年，在《桥梁建设》第4期发表《怎样对待钢结构疲劳试验所提供的三条经验律》，正面阐述了对疲劳试验的认识。后来，看到了美国和英国的相关资料，使钱冬生认识到从荷载谱推算应力谱，再凭应力谱进行疲劳验算中的各个细节。于是，在1986年推出了《钢桥疲劳设计》一书。这是我国全面阐述钢桥疲劳问题的第一本专著。对于如何理解钢桥疲劳开裂，如何防止开裂，如何理解疲劳和脆断的区别及联系，给出了理性的说明。1996年，又参考英国运输及公路研究室的报告，写成了《关于正交异性板的疲劳》，作为上述专著的补充。 20世纪80年代中期，桥梁界业已预见到我国大量兴建大跨悬索桥的时代即将来临。悬索桥是跨越能力最大的一种桥型，但当时我国还没有一座大跨悬索桥，而美、英、日三国则已建造了10座跨度在1000米以上的悬索桥。从1985年起钱冬生陆续指导一批硕士、博士研究生从事大跨悬索桥的研究，并两次开办悬索桥讲座，吸引了全国成百名桥梁工程师前来听课，还陆续发表了一系列有关悬索桥的论文，1992年出版了《大跨悬索桥的设计与施工》一书，为我国修建大跨悬索桥进行了探索。 1991年初春，在汕头海湾大桥（当时叫妈屿岛桥）方案投标阶段，当时主张建悬索桥的广东集团即来西南交大咨询，钱冬生及其学生提出了许多有价值的建议。其后，受业主委托，西南交大又对大桥局的悬索桥初步设计进行了校核。由钱冬生率其学生完成的这两份校核报告对悬索桥的结构设计提出了一套完整的意见和建议，这些意见和建议大部分被采纳，并对我国后来建设的大跨悬索桥产生了重大影响。汕头海湾大桥开始施工后，钱冬生被中国土木工程学会桥梁及结构工程学会聘为该桥技术顾问组副组长之一（组长是李国豪教授）。该桥在1995年建成。 担当顾问 1992年，广东珠江虎门大桥开始建设，其主航道桥为888米跨径的悬索桥，加劲梁采用扁平钢箱梁。钱冬生被聘为顾问组顾问。开始设计时，他应邀到设计院讲授悬索桥设计要点。之后由钱冬生指导西南交大8名年轻教师和研究生参加该桥设计，其中有两名分别担任大缆和总体设计组、钢箱梁设计组副组长。大桥施工时，又陆续指导5名教师协助施工单位工作。1993年7、8月，又为广东省交通厅在从化开办悬索桥加劲钢箱梁制造讲习班。在1993 至1995年期间，虎门大桥施工正处于最紧张的时候，钱冬生差不多每月都要去广州一次，甚至二次，帮助解决疑难问题。特别是在决定钢箱梁是采用工地栓焊还是工地全焊时，当时因为国内没有经验，而1988年完成的日本大岛大桥的钢箱加劲梁工地连接是采用栓焊，许多前往日本参观该桥并取得其资料者乃竭力主张工地连接用栓焊，认为对工地全焊没有把握。钱冬生则力主工地连接采用全焊。原因一是焊接工艺要求完全可以满足，二是可节约较多经费。为实现这一方案，他在会上发言，在会下作工作，并于1993年3月撰文《悬索桥加劲扁平钢箱梁制造问题答客问》。他的建议终于被采纳。仅这一建议付诸虎门大桥就节省开支1000万元以上（和栓焊比）。后来越来越多的人都认同了这一建议。尔后设计的西陵长江大桥（主跨900m）和江阴长江大桥也都采用扁平钢箱梁及工地全焊连接。除此之外，在箱梁用料，临时连接、鞍座结构及其滑移方式，大缆制作及防腐，锚碇形式及施工等方面也都有许多重要建议被采用。该桥在1997年6月建成。 1993年，江苏省人民政府聘钱冬生为江阴长江大桥顾问。对这座桥，钱冬生曾多次撰文、发言，表述了许多有价值的建设性意见，尤以《在长江下游的大桥建设中，大型沉井基础的现实可行性不容忽视》一文，力排英国顾问在北岸锚碇采用钢斜桩基础的建议。这一意见后来被采纳，其经济和社会效益是巨大的。该桥已在1999年开通。 润扬长江大桥（位于镇江扬州之间）南汊桥，主跨1490米，其跨度是“世界第三，中国第一”，已于2000年开工，预期2005年建成。1999年10月，钱冬生曾应邀到镇江给设计人员讲课，受到江苏省交通厅和镇江市人民政府的热情欢迎。2000年9月应交通部及江苏省人民政府之聘，担任该桥技术顾问（顾问共10人）。针对桥址地质及悬索桥受力特点，发表《大跨悬索桥塔和锚碇的合理设计》一文。 主要论著编辑 1 钱冬生.桥梁设计及运用（下册）.北京：人民铁道出版社，1961. 2 钱冬生.桥梁水文.北京：人民铁道出版社，1962. 3 钱冬生.几种超静定桥的力素分析.北京：人民铁道出版社，1965. 4 钱冬生.数学和力学基础知识（三册）.北京：人民铁道出版社，1977～1978. 5 钱冬生.钢压杆的承载力.北京：人民铁道出版社，1980. 6 [美]费希尔著，钱冬生译.钢桥疲劳设计解说.北京：人民铁道出社，1980. 7 钱冬生.钢结构入门.北京：中国铁道出版社，1982. 8 钱冬生.钢结构入门（修订版）.北京：中国铁道出版社，1993. 9 钱冬生.钢桥疲劳设计.成都：西南交通大学出版社，1986. 10 [英]BSI发布，钱冬生主译.BS5400钢桥、混凝土桥及结合桥（上下二册）.成都：西南交通大学出版社，1986～1987. 11 钱冬生.钱冬生教育及桥梁文集（第二版）.北京：中国铁道出版社，1991. 12 钱冬生，陈仁福.大跨悬索桥的设计与施工.成都：西南交通大学出版社，1992. 13 钱冬生，陈仁福.大跨悬索桥的设计与施工（修订版）.成都：西南交通大学出版社，1999. 14 钱冬生，夏建国.铁路钢桥——设计与制造.成都：西南交通大学出版社.1994. 15 钱冬生.钱冬生桥梁与教育文选.北京：中国铁道出版社，1998. 16 张杰，钱冬生.大跨悬索桥塔和锚碇的合理设计.桥梁建设，2000（4）