編者按
1958年，他選擇到“還是一片荒山野嶺”的貴州工學院任教；67年過去，這位92歲的院士依然每天乘車一小時到學校實驗室指導(dǎo)工作。他原創(chuàng)性地提出混凝土空腹網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力空間鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、空腹夾層板結(jié)構(gòu)、空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)用于全國20多個省份；他手繪的3538頁工程圖紙，見證了中國建筑結(jié)構(gòu)學科的創(chuàng)新發(fā)展。他就是中國工程院院士馬克儉——一位扎根貴州，卻讓創(chuàng)新成果走向全國的結(jié)構(gòu)工程專家。
“花最少的錢蓋最好的房子”
1958年9月，剛從中南土木建筑學院畢業(yè)的馬克儉站在貴州工學院選定的校址蔡家關(guān)時，眼前還是一片荒山野嶺。隨后，他被學校派到浙江大學進修。1960年底他回到貴州時，看到學校連教學樓都還沒有修好，只能借地上課辦學，隨即和師生們一起投入了艱苦的建校工作。
在修建教工食堂時，一個難題擺在面前：屋蓋跨度需要15米，但在“既缺鋼材又缺水泥的情況下，達到這一跨度很不容易”。馬克儉和同事熊盈川提出了一個大膽設(shè)想——用磚砌雙曲扁殼來解決跨度問題。
因為扁殼的造型類似于雞蛋殼，殼體以承受壓力為主，正好可以發(fā)揮黏土磚抗壓性能好的優(yōu)勢。這一沒有工程經(jīng)驗可借鑒的設(shè)想，在土建系師生的共同努力和相當經(jīng)驗累積的前提下得以完美實現(xiàn)。
這段建校經(jīng)歷，讓“花最少的錢蓋最好的房子”這一樸素觀念，成為馬克儉終身追求的科研理想。在他看來，貴州地理、氣候比較特殊，且經(jīng)濟發(fā)展水平和經(jīng)濟實力相對落后，更需要適合地方實際的中小跨度結(jié)構(gòu)滿足工業(yè)與民用建筑的需求。
3538頁手繪圖紙
馬克儉手繪的3538頁工程圖紙，現(xiàn)已捐贈并珍藏于中國科學家博物館。這些圖紙的時間跨度從上世紀60年代至今，歷經(jīng)60多年。
最早的一份是1960年設(shè)計的貴州工學院教職工食堂結(jié)構(gòu)施工圖，最新的一份則是2021年12月馬克儉審核的同有科技存儲系統(tǒng)及SSD研發(fā)智能制造基地項目1號樓塔樓結(jié)構(gòu)施工圖。
馬克儉繪制的貴州工學院教職工食堂圖紙
來源丨中國科學家博物館網(wǎng)站
“這些手繪施工圖構(gòu)思巧妙嚴謹、繪圖規(guī)范嚴密、線條干凈整潔、比例精準”，馬克儉的學生魏夢思回憶，每一處細節(jié)都精雕細琢。在那個沒有CAD制圖的年代，馬克儉用最傳統(tǒng)的方式，繪制出了一張張創(chuàng)新藍圖。
從這些圖紙中，可以看到馬克儉在專業(yè)上是“多面手”。上世紀60年代到90年代，他不僅承擔結(jié)構(gòu)計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)，還涉及建筑施工圖的繪制和工程概預(yù)算的編制等。
從“空腹網(wǎng)架”到“網(wǎng)格盒式”
1986年，馬克儉提出了裝配式鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，這在全國開創(chuàng)了混凝土空間結(jié)構(gòu)研究的新領(lǐng)域。
創(chuàng)新之路從未停歇。1992年，他又將木結(jié)構(gòu)中離縫式鍵結(jié)合木梁的原理引入混凝土樓蓋，提出“空腹夾層板”結(jié)構(gòu)。1993年9月，他主持對三層不同型式的空腹夾層板-柱結(jié)構(gòu)進行縮尺模型試驗，驗證了其受力性能和計算方法。
1995年，貴州工學院對學生宿舍樓進行加層改建。工程完工后的決算表明，“造價比采用普通梁板做樓蓋的混合結(jié)構(gòu)節(jié)約17%，比框架結(jié)構(gòu)節(jié)約35%。”
此后，馬克儉團隊不斷拓展創(chuàng)新：1999年發(fā)展了預(yù)應(yīng)力空腹夾層板結(jié)構(gòu)，2000年拓展至組合空腹夾層板結(jié)構(gòu)，2011年又提出大跨度空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)。這些原創(chuàng)性結(jié)構(gòu)體系被應(yīng)用于全國20余個省區(qū)市。
2004年馬克儉參觀空腹夾層板工程實例
來源丨中國科學家博物館網(wǎng)站
鮐背之年的堅守
2023年7月，90歲的馬克儉出現(xiàn)在貴州省結(jié)構(gòu)工程重點實驗室，指導(dǎo)新型高層大跨度空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)振動臺實驗。
2024年4月，91歲的他來到貴州大學空間結(jié)構(gòu)研究中心試驗房，指導(dǎo)裝配式鋼筋混凝土空腹夾層板1：1模型試驗。
“每天早上，馬克儉會乘車1小時到學校結(jié)構(gòu)實驗室，指導(dǎo)科研和教學工作；親臨建筑工地指導(dǎo)施工項目進展，了解相關(guān)因素的變化情況；指導(dǎo)學生以及學術(shù)交流、合作研究等。”魏夢思說。
這位鮐背之年的科學家，依然保持著六十多年如一日的科研熱情。他把在建筑科學領(lǐng)域積累的寶貴知識和經(jīng)驗，毫無保留地傳承給后輩學人。
馬克儉（左三）帶領(lǐng)學生在施工現(xiàn)場
來源丨中國科學家博物館網(wǎng)站
科學家說：
“創(chuàng)新不是趕時髦、湊熱鬧，只有結(jié)合實際的技術(shù)創(chuàng)新，才是真正有用的創(chuàng)新。”馬克儉將研究方向與地方經(jīng)濟社會建設(shè)發(fā)展的需求緊密結(jié)合，并與時代的需求相契合。
2007年，馬克儉當選中國工程院院士。他說：“當選院士既是榮譽更是責任，院士只是普通一員，沒有任何特權(quán)，今后自己將更加勇于承擔起促進科技進步的責任。”
參考文獻：
[1]《馬克儉：克勤于邦 克儉于用》，中青在線，2023年6月4日
[2]《馬克儉的“故紙堆”》，中國科學報，2024年8月6日
中國科學家博物館出品
（來源：中國科學家博物館微信公眾號）
