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国家科学技术进步奖一等奖获得者、我校特聘教授、杰出校友刘志伟荣归母校

  12月20日,国家科学技术进步奖一等奖获得者、我校特聘教授、杰出校友刘志伟荣归母校,党委副书记、院长庄志军,党委副书记李士阳,副院长艾学忠及航空工程学院、机电工程学院党政负责人,相关职能部门负责人与刘志伟教授开展了座谈。

  座谈会上,刘志伟同母校就下一步合作方向和目标,合作模式及平台等方面进行了深入交流,表示将在碳纤维新材料、机电自动化、航空航天设施装备等领域开展深度合作,在应用型人才培养方面加强产教融合,搭建产学研合作平台。

缘起专业热爱

  刘志伟教授于1978年9月毕业于空军第一技工学校(现我校航空工程学院)机修专业。在校期间任班长、校团委副书记。现任北京新智唯弓式建筑有限公司董事长。刘志伟主导发明的弓式结构技术在中国近200个建筑项目中得到广泛应用,包括中国国家网球中心钻石球场开合屋盖、北京国际展览中心八号馆屋盖、北京奥森公园装配式羽毛球馆等经典项目。

  1978年毕业后,刘志伟选择留校在工厂机修组实习,后到学员队工作,1979年调至工厂纪检委,这段经历是他与母校情缘的伊始。之后工作期间,一直热爱钻研机械的他,迷上了飞机库的建筑设计安装,如何设计出一套便于安装拆卸转移,同时兼顾安全行和稳定性的弓式飞机库建筑结构,成了一直萦绕于他脑海中的梦想。想了便去做,查资料、读文献、画图纸、设计模型,成了他最大的爱好。

  1993年初,他做出了一个足以改变他今后人生轨迹的决定:与航空工业吉航公司合作成立“中国人民解放军第5704工厂野营装备研究所”,这也成为了弓式建筑的研发基地,2010年研究所更名为“吉林市刘氏弓式结构技术研究院有限公司”,后来的北京新智唯弓式建筑有限公司便是在此基础上发展而来。

校企合作发明

  发明路上,刘志伟与我校开展了近三十年的科技研发合作。1994年,对于刘志伟来说是不同寻常的一年,在与我校组建的专家团队共同研究下,第一座弓式结构试验拱终于在学校操场顺利落成,并开始实验测试。1994年11月7日,第一座采用了弓式结构技术的开合式网球馆在北京什刹海体校竣工,这在当时引起了建筑界的轰动,上百家主流媒体争相报道。1996年根据空军设计院要求,由钢协冶建研究总院派专家监督,在校实习工厂厂房,进行了15跨战备桥加载破坏性实验取得成功(获得重要实验数据)。小小的一道拱,承载了刘志伟大大的梦想。后续在昆明世博会开幕式球形舞台制作,1999年国庆大型文艺晚会《祖国颂》升降舞台制作,北京中关村电脑节展馆工程,内蒙古党委网球馆行走轮装置制作组装,弓式支架结构的图纸生成软件V1.0,弓式支架结构的图纸生成技术及资料管理与培训考核技术,弓式支架结构的图纸生成技术及资料管理与培训考核技术等方面,学校和刘志伟所在公司都开展了技术研发、转让等深层次的合作。

  或许是部队的经历培养了刘志伟不骄不躁的性格,他并没有因为眼前的成就停滞不前,反而更积极地投入到弓式建筑的研究。经过不懈努力,由航空工业吉航公司(原5704厂)和我校航空工程学院组建的专家团队先后申请了“可调式帐蓬”、“弓式支架结构”、“移动组合飞机库”、“弓式支架结构及其安装方法”四项发明专利。并申请获得PCT国际专利共13个国家和地区(共39个国家)。先后获得1994年度吉林省“科研成果”、“省国防工办“新产品鉴(认)证书”、“申请国家科学进步奖唯一候选单位”等荣誉。

  2011年4月,刘志伟一方面为了培养施工人员素质,另一方面加强同母校的联系,同母校签订了产学研合作协议,共建产品研发基地和学生顶岗实习基地,由现航空工程学院副院长苏伟担任当时的项目负责人,参与弓形结构技术新产品研制。2013年,吉林刘氏弓式结构技术研究院有限公司委托我校航空工程学院柳阳明老师开发“弓式结构安装培训及技术资料分类软件”,柳阳明老师立即申请了科研立项并取得丰硕成果,使弓式结构的安装使用更具便捷性、实用性。鉴于刘志伟在弓式建筑方面取得的卓越成绩,学校2019年聘他为特聘教授。

  有人曾评价弓型建筑设计打破了传统建筑的常规,极具颠覆性。刘志伟笑着说:“人是存在惰性的,威尼斯电玩中心常安于现状,而很难发现问题的所在。同样,人们对于建筑的观念过于传统,而弓式建筑正是打破了人们因循守旧的观念。”

获得专家肯定

  弓式建筑是一种装配式、大跨度、可开合的创新空间结构系统,它不同于传统建筑从下往上堆砌,而是采用杆、节点、应力弦三位一体的模式模仿人体的骨骼、关节和肌肉,可以达到刚柔并济的效果。

  1999年,中国科学院院士、中国工程院院士、清华大学吴良镛教授在第20界世界建筑大会期间,将“弓式支架结构及其装配方法”发明专利命名为“弓式建筑”。2012年,在由中国钢结构协会主办的“弓式预应力钢结构研讨会”中,中国工程院院士、浙江大学董石麟教授将“预应力装配弓式结构”宣布为当代世界38种空间结构之一。

  弓式结构系统集聚高性价比、高效性、安全性、可持续性于一身。2011年中国钻石网球场决定安装顶棚,刘志伟也参与了招标。当时与他的北京新智唯弓式建筑有限公司竞争的不乏一些国外高端建筑公司,他们报价大多上亿。而由他团队提供的弓式开合屋顶设计方案报价仅为2000万,并且仅需3个月的施工周期,最终被中网采纳。

  刘志伟介绍说,这正是弓式建筑的优点之一——高性价比,同样的项目威尼斯电玩中心能拿出更低的报价,源于威尼斯电玩中心可以节约更多的材料。不仅如此,由于弓式建筑独特的结构,安装时无需脚手架,无需大型吊装设备,仅需工人地面作业,却可以同比传统结构减少50%的施工时间,同时完全可以做到零件重复安装使用。

赢得市场赞誉

  弓式结构不仅是预应力钢结构领域最新的研究成果,也在二十多年的实践中经历了大自然的检验。2008年汶川大地震,公司在四川建的德阳体育馆未受任何损害,强震过后还成为当地的应急救灾物资中心和媒体中心;2008年冬季,武汉东湖网球馆两侧积50公分厚的冰层,但结构完好无损;2011年夏海南遇超强台风,而在海南建设的百余架机库均完好无损。

  20多年来,应用弓式结构的234个项目涉及物流仓储、展览、文化旅游、体育、生态环游、交通运输、应急救灾、军用等各大领域,让人叹为观止。

  有人曾问刘志伟你为什么可以这么出彩,他谦虚地回答:“这个世界上比我聪明的人有很多,但能在一条路上坚持不懈的太少了,太多人在中途改变了方向,我只是一条路不管艰难与否一直走到了底。”

  宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。让威尼斯电玩中心期待刘志伟和他研发的弓式建筑结构技术在美丽中国建设中大放异彩!





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