——访四川省建筑设计研究院有限公司总工程师赵仕兴

文/胡月

四川省渝昆高铁宜宾站站前广场处，有一个世界跨度最大的悬挑平面桁架结构，那就是马门溪龙项目，它傲然挺立着。

世界首例钢筋混凝土内筒与钢网格壳外筒的建筑是宜宾艺云数字艺术中心，二者交相辉映。

两座地标建筑位于城市天际。其中一座通过钢竹对话，向远古生灵表达了敬意；另一座凭借结构创新，使自然与科学产生了共振。它们的建成体现了对历史文脉的尊重，也蕴含着对生态文明的思考，为我国重大工程建设树立了科技与艺术深度融合的典范。

记者不久前采访了一位人士，这位人士是两项复杂工程的主要技术负责人之一。他是国务院政府特殊津贴专家，是四川省学术和技术带头人，是四川省工程勘察设计大师，也是四川省建筑设计研究院有限公司总工程师，他叫赵仕兴。

构建模型提升山区应对地震灾害能力

赵仕兴在建筑结构设计咨询方面有着长期的工作经历。他还致力于低碳建材与结构的研究，以及抗震防灾领域的研究。同时，他也在装配式建筑和空间结构等领域开展研究工作。

他告知记者，我国的山区面积很广阔，占国土总面积的比例在 65%以上。同时，我国还是世界上地震损失最大且地震最频繁的国家之一。他还说，山区是强烈地震多发的区域。历次震害调研的结果显示，和平坦地区相比较，山区在遭遇地震时，灾害通常会更加严重。这主要是由于山区的地形比较复杂，地震波在传播过程中会受到地形地质条件的强烈影响。

目前只有少数技术标准提出用地形放大系数去应对山区地震的不利影响。然而，经过实际地震的检验后发现，这些标准的规定存在着较大的缺陷。这些缺陷使得它们难以准确地反映山区地震的复杂情况，从而给工程建设带来了安全隐患，甚至造成了浪费。

赵仕兴为解决这一难题，带领团队展开深入研究。他们完成了在复杂地形地质条件下的地震动放大效应振动台试验。同时，还提出了一种考虑“震源 - 介质 - 场地”的地震动放大效应分析方法。

该方法将地震发生的源头、地震波传播的介质以及场地条件等多个关键因素都进行了全面考虑。基于此，构建起了复杂地形地质条件下的地震动放大系数预测模型，并且用大量数据对其进行了验证。最终，成功地做到了对特定复杂山区地形的地震动放大效应进行准确预测。

这一成果可以给山区防灾救灾提供依据，且这个依据是科学且可靠的。它能够提升山区应对地震灾害的能力，还能大幅降低人员伤亡以及财产损失。

实地调研增强框架结构抗倒塌能力

钢筋混凝土框架结构是我国建筑的主要结构型式之一，全国此类建筑的总面积达到数十亿平米以上。在地震灾害发生之际，钢筋混凝土框架结构的抗倒塌能力与它的破坏机制有着紧密的关联。柱端屈服型框架（强梁弱柱）容易倒塌中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会，然而梁端屈服型框架（强柱弱梁）具备有效的内力再分配以及耗能能力，其抗震性能更为优良。赵仕兴进行了介绍。

据了解，当前钢筋混凝土框架结构实现强柱弱梁的途径主要是增大柱端的弯矩设计值，通过强柱弱梁系数来体现。以往的震害调查显示，即便框架结构是按照规范正常设计且正常施工的，在实际地震中也基本上会出现强梁弱柱破坏的情况，无法实现强柱弱梁破坏模式，进而大幅提升了地震所导致的灾害损失。

赵仕兴团队在“9•5”泸定地震后对震中泸定县磨西镇展开了众多实地调研。他们分别对其中一个呈现出强柱弱梁破坏的钢筋混凝土框架结构和一个典型的强梁弱柱破坏的钢筋混凝土框架结构进行了研究。目的是探究这两种破坏模式的抗震性能差异，以及实现强柱弱梁破坏所对应的强柱弱梁系数值。

研究表明，现行抗震规范里钢筋混凝土框架结构的强柱弱梁系数限值是偏小的。这样的限值难以保证结构能够实现预期的强柱弱梁破坏。基于实际的地震调研以及计算分析，提出把国家标准《建筑抗震设计规范》中的强柱弱梁系数，从 1.10 到 1.20 进行调整，改为 1.50。通过这样的调整中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会，大幅提高了框架结构的抗倒塌能力。

绿色理念拓展竹木结构体系

当前国家有“双碳”战略目标，且建筑全过程碳排放占我国碳排放总量的一半。赵仕兴据此判断，工程竹、胶合木等轻质高强、绿色、低碳、可再生的生物质材料将会在现代建筑结构中大量应用，它们会取代传统建筑材料，这符合国家大力发展绿色建筑建材的方针，也将推动建筑业的低碳转型和高质量发展。

目前工程竹大多被用作家具和地板等装饰性材料。它还不能在建筑主体结构的建造中得到广泛应用。

赵仕兴团队为此成功进行了世界首例工程竹框架 - 剪力墙结构振动台试验。他们开展了重组竹单层球面网壳试验研究并进行稳定性分析，还开展了重组竹框架结构体系抗震性能研究。同时，他们建立了重组竹三个正交方向单调受压应力 - 应变通用模型，提出了多项重组竹防霉技术。这些工作为工程竹结构进一步产业化落地提供了强有力的技术支撑。

赵仕兴介绍，他们依据“材料-构件-节点-结构-施工技术”的层级思路，针对钢木空间网壳结构展开了系统性的研究。他们研发了新型连接节点，揭示了胶合木单层网壳及弦支网壳的静力破坏机制，对钢木空间网壳结构体系进行了拓展，还建立了钢木空间网壳结构的设计方法。“我们的研究成果《钢木空间网壳结构关键技术研究与应用》荣获中国钢结构协会科技进步一等奖。””

不忘初心始终服务于重大工程建设

赵仕兴工作繁忙，身兼多职。他担任住建部科技委员会城市安全与防灾减灾专业委员会委员；担任四川省住建厅科技委员会委员；担任四川省住建厅抗震防灾专委会主任委员；担任陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室专家；担任清华大学工程博士企业导师；担任西南交通大学兼职教授；担任西南石油大学兼职教授；担任中文核心期刊《建筑结构》编委；担任中国钢结构协会钢结构焊接与连接分会副理事长；担任中国勘察设计协会结构设计分会常务理事；担任中国建筑学会结构分会常务理事；担任四川省土木建筑学会结构工程专委会主任委员；担任成都市土木建筑学会建筑结构学术委员会主任委员等多个学术组织职务。

赵仕兴从业后，主持了超过 50 项大型复杂结构设计项目。他牵头和参加了 20 余项各级科技项目。编制了 30 余部省级以上技术标准。出版了 2 部专著。获得了 20 余件授权专利和 12 件软著。还有 2 件工法。发表了 50 余篇高水平论文。获得了 40 余项省级以上各类奖项。其技术成果在工程应用中超过 3000 万平米。

赵仕兴团队一直致力于重大工程建设的服务工作，将成果转化为实际的工程建设内容，并且完成了众多具有社会影响力的工程项目。

他告诉记者，在四川宜宾建设了两大地标建筑。其中，作为“消失物种纪念碑”的现代图腾的马门溪龙项目，以 56 米超大悬挑平面桁架结构刷新了世界纪录。我们团队突破性地采用了平面桁架方案，并且通过参数化建模优化了受力路径，从而实现了力与形的完美交融。全球首次引入的钢 - 重组竹组合桁架，彰显了工业文明的刚劲，同时也浸润着自然材料的温润，开创了可持续建筑的新范式。在风洞试验中，精准地驯服了风荷载；在节点足尺试验里，解构了复杂的受力。通过施工预起拱、预张拉技术，消解了误差；通过多软件校验，守护了安全。每个环节都凝聚着科技与人文的共舞。

宜宾艺云数字艺术中心是世界首例钢筋混凝土内筒 - 钢网格壳外筒结构。它以“自然与力学、建筑与结构、装饰与结构”这三原则来重构空间哲学。你看，放射状鱼腹式桁架通过七根立柱来呼应七星山势，环形坡道借助隐蔽的悬臂梁消除立柱。幕墙与承重结构紧密结合为一体，曲面外网格网壳既是建筑的表皮，也是抗侧承重的结构脊梁。这座文化地标以竹为魂。它借助无柱展厅的开敞空间，以及坡道回环所呈现出的时空韵律，把地域文化提炼并转化为能够被感知的现代符号。

建言献策推动建筑业高质量发展

今年工作有何新思路？赵仕兴表示，他会继续引领团队，将目标锁定在抗震防灾和绿色低碳领域，进行科研攻关，同时为工程建设提供服务，为建筑业的高质量发展贡献自身力量。在抗震防灾领域，要进一步开展在复杂地形地质条件下的地震动研究，以此为编制相关标准打下基础；在绿色低碳领域，要持续开展新型竹木结构体系以及节点的研究，让相关技术标准得以落地，打通工程竹工程化的瓶颈；在工程应用方面，要持续推进重组竹的工程示范应用，完成一些大型复杂建筑结构的设计。

赵仕兴对记者表示，今年两会即将举行。两会对于全党和全国人民而言，是一件极为重要的大事。在此，他希望能为我国的科技创新工作提出两点建议，其目的在于打造我国建筑业的“新质生产力”，以推动我国建筑业实现高质量的发展。

他觉得要切实保障企业在科技创新方面的主体地位。十八大之后，党中央和国务院明确表明，企业是科技创新的主体。企业身为市场经济的主体，是技术创新的主要施行者以及受益者，它最有能力精准把握市场需求，也能够把科技创新成果迅速转化为生产力。然而，从实际的执行状况来看，在诸多方面都无法体现出企业的科技创新主体地位。

他举例说明，存在对企业的创新资源配置不够的情况，多种类型的科研项目企业无法申请或者申请起来难度极高。另外，科技人才评价存在一概而论的现象。目前在我国进行人才评价时，对于企业、高校和科研院所，都采用了相同的评价机制。并且在评价中，更注重学术论文、专著等这些高校和科研院所所具有的优势指标，而没有体现出企业科技工作者工作性质以及成果的差异性，这就使得企业科技人才获得评定成功的概率明显偏低。另外，企业的科技成果转化机制也不够健全。我国出台了一系列职务科技成果改革办法，这些办法主要针对高校、科研院所和医疗卫生机构。而企业存在着诸多问题，如科技成果转化机制不完善，科技成果转化渠道不畅通，在科技成果转化方面投资少、责任大且激励不足等。这些问题导致企业以及企业科技人员的科技成果转化动力不足，转化率较低。我建议加强对企业在科技项目方面的支持力度，切实保障企业科技创新主体地位；我建议加强对企业在科技人才方面的支持力度，切实保障企业科技创新主体地位；我建议加强对企业在科技成果转化方面的支持力度，切实保障企业科技创新主体地位。

赵仕兴表示，建筑业是国民经济的支柱产业且属于传统行业，还有一个问题在于要加大对建筑业等传统行业的科技创新支持力度。同时，科技主管部门曾认为建筑业等传统行业没有太多研究空间，且绝大部分科技资源都被投入到新兴行业中。在目前建筑业逐步下行且急需转型升级的背景当中，更需要依靠科技创新来支撑建筑业等传统产业的高质量发展。目前，对建筑业的科技创新推动力度存在明显不足，具体表现为：对建筑业的创新平台、科技项目、科技资金、科技人才等方面的支持非常少，支持力度与建筑业的规模严重不匹配。建议在各个方面加大对建筑业的支持力度，使其与建筑业的规模相匹配，充分激发建筑企业在科技创新方面的活力。