兢兢業業 筑夢于胸——記廣州大學研究員譚平

本刊記者 任 杰

一棟棟拔地而起的高樓大廈是現代大都市最醒目的名片，建筑物在擔任城市形象大使的同時也肩負著庇佑人們生活安全的重擔。汶川地震、玉樹地震造成的樓毀人亡的慘狀讓人觸目驚心，成為每一個中國人內心一道無法撫平的傷疤。這也是廣州大學譚平研究員內心無法言說的傷痛，作為結構隔減震控制專家，譚平多年來一直致力于土木工程前沿研究領域之一的結構隔減震控制的理論學術研究與工程應用實踐，十多年如一日，兢兢業業地實現著建地震中安全房屋的科研夢想。

勇于創新 敢為人先

近年來，住宅和道路橋梁設計越來越復雜多變，地殼活動也頻繁發生，人們對建筑物的抗震性要求越來越高。采用隔震技術是改善建筑物地震安全性的有效手段。通常情況下，隔震層設置在建筑物第一層以下與基礎之間，稱為“基礎隔震”，而從不墨守陳規的譚平卻有了一個新想法：對于大平臺多塔樓結構，若能將隔震層位置設置在平臺和塔樓之間，對隔震層上、下部結構的受力情況均有利，是不是就可以解決傳統抗震設計中難以解決的問題。

通過對層間隔震減震體系系統的理論與試驗，謹慎探索、逐步實施。譚平最終確立了層間隔震體系上、下部結構之間參數匹配的最優組合關系，建立了層間隔震體系的簡化分析方法，分析了其大震下的動力可靠度。這一研究成果一經推出就得到了同行的高度贊譽，研究成果也很快就在北京通惠家園等多個實際工程項目中得到應用。

通惠家園位于北京地鐵復八線車輛段大平臺上，是典型的大平臺多塔樓結構。平臺長1291m，寬226m，共兩層，首層用于地鐵復八線車輛段，二層用于設備管道及車庫。由于鋼筋混凝土框架平臺已基本施工完畢，在平臺上建住宅若按常規抗震設計，那么九層住宅下部平臺框架柱抗震能力則不足，而且上部結構九層房屋設計超限，因此采用傳統抗震方法很難滿足抗震規范要求，并將導致下部平臺框架柱地震剪力的大大增加。

然而，通過對該大平臺上多棟塔樓結構采用層間隔震技術，將隔震層設置在九層住宅樓和大平臺之間，成功解決上述問題，該項目建成后目前成為世界上面積最大的隔震建筑群，取得了顯著的經濟效益與社會效益，并于2010年獲得國家科技進步獎二等獎。

守護中國新高度

隨著建筑越來越高，結構變得越來越柔，現行基于延性結構的設計方法已很難同時滿足其在地震或強風荷載作用下的安全性以及舒適性要求。

汶川援建工作得到廣州市委書記的肯定

針對這一問題，譚平對控制裝置、控制算法進行了廣泛的的研究。譚平研發了多種智能減震控制裝置，提出了自適應魯棒H∞控制算法、基于變論域自適應算法、基于遺傳算法的神經-模糊減振控制方法、自適應模糊滑動模態控制算法、改進的PID等多種智能控制算法。

因形狀高挑、體形纖細、結構布置獨特而以“小蠻腰”著稱的廣州塔整體高600米，是國內最高電視觀光塔。但因地處廣州，每年遭受臺風襲擊的頻度和強度均較大。因此，針對該塔開展減振控制技術工作，對于減小廣州電視塔的風致振動，提高其抵抗災害的能力，保障該電視塔的正常運營，改善臺風下游客的舒適性，具有重要的意義。

譚平正是廣州塔減振控制項目的主要骨干，負責完成廣州塔振動控制技術方案, 在廣泛調研現有各項減振控制技術及其在國內外成功的工程應用的基礎上，結合廣州新電視塔的建筑結構特點及使用功能，最終選定電視塔主塔采用主被動復合的質量調諧控制系統,在進行系統的理論與模型實驗分析的基礎上，完成了控制系統的方案優化定型與深化設計，編寫了實時控制的軟件包。經過現場測試表明該控制系統可將原塔的阻尼比增大5倍左右，在今年“杜蘇芮”臺風和“韋森特”臺風時廣州塔振動加速度響應成功減小30%以上，該控制系統減振效果明顯。

心系民生 用真情鑄基石

汶川大地震后，看到廢墟中人們無望地看著昔日美好的家園，譚平感同身受。地震后不久，他就組織帶領廣州大學抗震中心的研究人員趕赴災區，全身心投入到災區重建中去，他內心只有一個信念：要盡自己最大的努力為災區建起能抗震的房屋。

他和團隊共承擔了汶川縣20多棟學校、幼兒園以及居民住宅的隔減震技術設計。其中，在汶川縣重點工程項目——汶川二小確定采用隔震技術。由于該學校距離地震斷裂帶較近，在設計中需考慮避開近場地震動的脈沖周期，譚平創造性地提出在這種中低層學校建筑中采用組合隔震的技術，在項目中使用普通橡膠隔震支座，鉛芯橡膠隔震支座和彈性滑板支座組成隔震層，由橡膠隔震支座提供復位能力，鉛芯隔震支座提供強震下的耗能能力，由彈性滑板支座確保該隔震結構較常規隔震結構的周期更長，使隔震后結構的周期在3.5s以上從而有效避開近場地脈動的周期。該工程在提高抗震設防烈度2度的同時，將工程造價也降低了15%左右，取得了很好的經濟與社會效益，受到省市領導與災區人民的肯定。

但災區援建工作并不是終點，而是譚平致力于研究適合于村鎮不發達地區自建房屋的實用隔震技術的開端。目前，他已經初步研制出采用工程塑料板替代鋼板的低成本高性能的隔震產品，并且正在研究相應的簡易設計方法和施工工藝，力圖最終達到無需專業設計人員即可完成隔震設計，讓普通鄉村施工隊就能完成隔震施工的目的。

諸多成績為譚平帶來了鮮花和光環，但他并不自得于所取得的成績，“我現在的成功，離不開我的導師周福霖院士的言傳身教和悉心指導，他一向嚴謹的治學態度讓我受益終身。”談起自己的成績譚平非常感謝導師的栽培。對導師科研精神的傳承，讓譚平成為一個對科研一絲不茍，且敢于打破常規而創新的人。現在他也為人師，在潛心科研的同時他也將教書和育人放在同等位置。譚平對學生素來“嚴”字當頭，要求學生做事要實事求是，不能有半點虛假，在指導研究生畢業論文時，要求學生扼守科研道德，決不能抄襲別人的成果，對論文中每個數據甚至標點符號都嚴格把關。

譚平對科研的入迷和激情也點燃著團隊、感染著周圍的人，他對科研的熱愛隨著歲月的積淀而增加，兢兢業業十余年，他非常明確自己夢想的方向，并隨著這個方向堅定不移地一直走下去。