今日启明星︱奋战在空间结构设计前沿的启明星

发布时间：2024-12-19 16:53

崔家春

华建集团科创中心结构分析与设计研究所所长

起意采访崔家春星友是在2021年9月第三次启明星论坛期间。作为启明星协会的副秘书长，崔家春受命张罗这次主题为“城市更新及其带来的机遇与挑战”启明星论坛。

在此期间笔者与他有过多次接触，看到他为筹办这样一次会议所做的努力和付出，尤其是他能任劳任怨协调好各方关系，邀请到院士、国家级设计大师等业界重量级嘉宾到会报告，并约请到城市更新这个领域的多位启明星做主题发言。在一个月不到的时间内张罗起这样一次高规格、内容丰富，让参加者都有所收获的研讨会是不容易的。

1982年出生的崔家春现任华东建筑集团科创中心结构分析与设计研究所所长，主要从事新型与复杂建筑结构领域的科技研发和重大工程技术攻关工作。2017年入选启明星计划后，崔家春相继得到上海市人才发展资金、上海市青年拔尖人才、上海土木工程科技英才、上海市优秀技术带头人等人才计划的资助。

作为技术负责人，崔家春这些年先后完成60余项大型工程的专项设计，包括索膜结构设计、铝合金结构设计、复杂钢结构设计、超高层建筑抗震性能化设计等。而时间如果闪回到25年前，那时的家春还只是来自安徽一个贫困县的农家孩子。

小时候生活的困苦让他至今难忘

崔家春的老家在安徽省阜阳市阜南县。小时候家春印象最深的就是家中经常发洪水，一发洪水整个村庄的田地就被淹掉，特别是晒麦子谷子的晒场。家春至今印象深刻的就是赶在发水前和家人乡亲们把谷麦抢回家的情形，这种记忆伴随着家春整个童年时代。

阜南是贫困县，小时候生活的困苦让家春至今难忘，家里就他一个男孩，因此参与农田劳作，种麦子、割麦子、割水稻，割好后打包扛着走很长一段路回家是家春少小时候的生活常态。

老家农村生活在家春的回忆中不只是穷苦，庄家人的智慧也给家春留下美好的记忆。比如每次发洪水庄稼都会被毁，但是当洪水一退去，乡亲们就在带有泥浆的田地上撒一层绿豆，几天后绿豆就会发芽，这样几个月后就可以收获一季庄稼，也算是对灾后生活困境的小小补偿。

当地民风的淳朴，家人对知识、对读书人的向往也让家春感受到学习的快乐。

记录一位星友早年成长的物证

中考时，尽管家春的数理化成绩在班里是拔尖的，但是因为体育分少了1.5分，如要上高中，家里就要出2500元钱。这对当时的他们来说是一大笔钱。如果不上高中也有招工机会，事实上很多村里的孩子都是初中后辍学加入打工者队伍。最终是家春的父亲做了决定：出钱让他读高中。

说起父亲，家春的回忆清晰且带有很强的感情：“我很小的时候，家里就买了一台拖拉机，除了家里耕作之用还可以帮人家干活。父亲有个记账本，记下哪家用拖拉机干了几小时的活，包括雇者的姓名、用工时间等，没读过几年书的父亲做这件事很吃力，慢慢就让我帮着记录，这件事让父亲觉得文化的重要性。”这次中考他的主课成绩都很高，是班里的第一名，就是因为铅球成绩不好，把总分拉了下来。家春说自己平时很少哭鼻子，那次他哭的很伤心，这其中有很多自责的成分。

为了供他读书，以及为他要读大学筹钱，家里的土房一直没有翻修。崔父主要就用拖拉机挣钱养家，这台拖拉机好多年不用了，但是崔父还是不舍得扔掉。家春还和我们分享了那辆拖拉机的照片，而它见证了这位启明星的早年成长。

那辆见证家春星友早年成长的拖拉机

高中期间，崔家春的数学物理成绩都不错，物理高考接近满分，被合肥工业大学录取，专业是该校最大的专业土木工程。

考取同济研究生，钱教授领他进空间结构之门

本科毕业时，面临就业还是读研的选择。

大学四年家春贷了6000多元助学款，所以当时就业还贷是他的主要考虑。因为成绩优异，他顺利被前来合肥工业大学招聘的铁四局录用，并且约定如果其考上研究生，双方自动解除录用协议。为了获得进一步深造的机会以及对国内一流学府的向往，家春报考了同济大学土木工程学院的研究生。尽管读研还要继续投入，但家里仍然支持他读下去。

经过笔试、面试，家春被同济大学录取，就读土木工程专业的硕士研究生。家春的导师是空间结构教研室的王人鹏副教授，教研室主任钱若军教授是家春的副导师。

家春说他日后能进入空间结构设计领域，并以此为业，和钱老师的“领进门”大有关系。小学数学老师曾这样评价家春：这个孩子不是很聪明的那种，但他很努力，学得踏实。或许正是因为看重了他的这种品质，钱老师主动提出让家春去系里申请他来做副导师。

“作为中国早期做空间结构的资深专家，钱老师把我领入了空间结构的大门。我的论文研究方向——张拉整体结构就是钱老师帮助我定的”。

入校不久，当钱老师带他参与上海光源工程结构分析时，他被深深震撼，也让他第一次对重大工程有了初步认识。当时钱老师说过的一句话让家春一直铭记在心：你看一栋楼不能像一般人那样看到的就是一个房子，而应看到它的力学特征，甚至是力学公式和刚度矩阵。

家春硕士论文的主题与拉索和膜的松弛有关。说到索膜结构，家春给我们科普说：“上海世博会的世博轴工程就是典型的膜结构，成型后拉紧的膜结构可以抵抗风、雪等各种外部荷载，但如果遇到强风等极端作用导致膜结构大面积松弛就有可能出现事故。松弛是我们结构设计上要慎重考虑的技术问题，我的论文就是针对这个难题的。完成理论推导后，钱老师要我进一步把理论成果编成程序，这样就可以用于实际工程的计算分析。”

但这个过程很难，就比如数学上建一个方程相对容易，但要编成程序代码，而且要结合工程不断调试会很难一样。程序化是技术落地的最后一公里，一旦程序化了，很多工程问题就可以直接获解。那段时间家春天天泡在办公室里，编程序代码，输入项目数据并进行反复计算、调试。前后差不多耗时一年，他终于走通了技术-理论-程序化的全过程。

参与世博轴设计,为盛世之作做贡献

硕士毕业后，崔家春很幸运地入职上海现代建筑设计（集团）有限公司（现为华东建筑集团股份有限公司，简称“华建集团”）。能顺利入职这样一家顶级建筑设计企业也是时运机缘。

2006年正是国家大建设兴起之年，整个国家的工程体量、规模一直在上升，很多超高层建筑开始建设，上海世博会也在紧锣密鼓推进中。为了顺应建筑业大发展的需求，上海现代建筑集团就准备筹建技术中心。因为崔家春的空间结构学习背景，技术中心主任看到他的简历后就电话他，聊了几句主任就说我们需要你。这样，家春顺利入职集团技术中心下的结构分析与设计研究所。

回过头来看，家春说他真是赶上了行业高速发展的好时光，而且他所入职的企业又是国内这个领域的执牛耳者，这样的机会和平台对一个刚离开学校的年轻人来说真是千载难逢。

更幸运的是，家春入职不久他所在的部门就参与了上海世博轴结构设计，这是许多设计师梦寐以求的难得机遇。

当时世博轴设计请了国外一家公司给出一个前期设计方案，最终施工图落地要靠国内企业，但国内对这样新型、复杂的大型结构没有设计经验。承接此项重任的上海现代建筑设计集团和同济大学、浙江大学的团队一起论证这个概念可否落地，并在此基础上要做更深化、能施工建设的详细方案，每个环节的技术都要一一落实。作为项目技术骨干的崔家春和同事们在现场待了好几个月，基本上是不分白天黑夜，碰到问题就向集团技术大咖们请教，然后一起商量解决：“当时难度真的很大，我们投入到上洗手间可能会眼皮打架倒地就能睡的程度。回过头来看，那段时间也是我最有创造力的阶段。”

崔家春承担膜和阳光谷钢结构的力学分析，这也是世博轴结构设计的核心部分。由于曾在钱老师要求下做过程序，所以一拿到老外的TXT数据文件，崔家春编制了转换程序，很快就能转换成设计所需要的三维有限元模型。由于时间非常紧，之前国内对大型张拉索膜结构的非线性分析经验并不多，而且这样体量规模的索膜结构在世界上也是数一数二的，加上又是盛世之作，这一切对担纲者们是巨大的挑战。压力之大可想而知。

也因为这方面的出色工作，在2010年的国际薄壳与空间结构协会年会上，家春所在的团队应邀做大会报告，会议期间安排了与会的国内外同行一起参观世博轴项目，国外同行们也赞不绝口。

时隔11年再回溯这段世博经历时，家春很感慨：这个项目的成功建设使他的个人业务能力、处事能力得到了飞跃性的提升。

家春描述说：“阳光谷的开口就相当于一个90米的足球场到收口只有十几米。这种几何形状在安全性上是极有挑战的。关键是国内外没有可借鉴的案例。我们经过充分论证后做出的这种薄壳结构也为日后很多建筑所采用。后来这个项目也申请过多项发明专利，获得过上海市科技进步奖。”

这个项目也让崔家春在空间结构领域开始为人所知。这以后他当选国际薄壳与空间结构协会（IASS）会员、中国建筑金属结构协会铝结构分会常务理事、中国钢结构协会空间结构分会膜结构委员会副主任委员等职务都源于此。

2017年，崔家春成功入选启明星计划，此前一年他获得了同济大学博士学位，博士论文方向是新型膜结构设计技术。

担纲上海G60科创云廊铝合金结构设计，超限结构再迈坚实一步

世博会后，家春和他的同事们又做了很多空间结构设计，包括上海G60科创云廊——730米长，120米宽的铝合金结构。这个项目的前期结构方案论证是崔家春作为技术负责人带领团队共同完成的。

做世博轴时，家春是技术骨干；做G60科创云廊时，他已是团队技术负责人。

家春介绍，G60的难度在于要在11幢80米高楼的顶上建一个铝合金实体飘带：“关键还是自由曲面的波浪形加上大跨度（楼与楼之间有上百米的跨度），铝合金又比较软，这么大跨度用铝合金也是前所未有。以往这种铝合金都是用于球面结构（如上海科技馆），用于如此复杂的自由曲面结构，支撑结构条件又如此复杂的确实很少见。”难度不亚于世博轴的G60科创云廊，项目前后做了4年。经此一役，崔家春他们在做非常规、超限的结构方面又迈出了坚实一步。

说到在职攻读博士学位，家春的博士导师就是这次应邀在启明星论坛上作主旨报告的杨联萍老师。按崔家春的说法，钱若军老师是将他领进学术之门的导师，而杨老师除了专业上对自己有莫大帮助，也是自己的人生导师。

杨老师是空间结构领域的资深专家，也做过领导（曾任上海市规划资源局副局长），特殊的工作履历让她对很多问题具有比较独到的见解。

“我受她的影响很大。现在我做事比较有章法，对行业发展，包括存在的问题能看得比较清楚，譬如对城市更新的意义和重要性的理解，都是杨老师教给我的。”

上海G60科创云廊项目现场

职业之路上每一步都有智者助其前行

华建集团内还有一位汪大绥总工程师对家春的帮助和影响非常大。汪大绥是全国工程勘察设计大师、华东建筑设计院的资深总工程师，同时担任结构分析与设计研究所的首席专家。

他的特点是对重大工程很在行，对结构设计领域的发展方向、技术需求、未来挑战都了然于胸，上海东方明珠广播电视塔、中央电视台新台址CCTV主楼、上海环球金融中心、浦东国际机场航站楼、上海东方艺术中心等很多重大工程的结构都是他主持设计的。

“作为技术总工，汪总领衔设计了上海世博轴的索膜结构，上海G60科创云廊的铝合金结构设计也是汪总作为总工在支撑我们。其实这种具有技术挑战性的大工程，有了汪总这样的技术领军者愿意把关，我们做事才有底气和信心。汪总很鼓励我们去尝试，不会轻易否定别人的想法。他见多识广，经验丰富，对方向性的问题往往在开始的时候就能看出端倪。”家春说他很幸运，职业发展之路上每一步都有智者在助推他前行。

一路走来，崔家春在科研和工程设计过程中，已获得各类奖励20余项，包括上海市科技进步奖二等奖、华夏科技进步奖二等奖、全国优秀建筑结构设计奖一等奖等。能取得这样的成绩，离不开这个大时代赋予的机遇，离不开诸多导师前辈的引路指点，当然也是他始终不忘自己是一个农家子弟的本色，希望用自己的力量使这个社会变得更好。

我们祝愿这位已在结构设计舞台上有过出彩表现、赢得过掌声的启明星在今后的事业和人生之路上走的更稳实有力。

-本文选自《世界科学》杂志2021年第11期“今日启明星”栏目-