個人履歷
黃文熙(1909 01.03 - 2001 01.01)巖土工程與水工建筑專家。
原籍江蘇吳江,出生于上海。
1929年畢業(yè)于中央大學(xué)(現(xiàn)南京大學(xué))土木工程系(南大土木工程系后轉(zhuǎn)入河海大學(xué))。1952-1956在河海大學(xué)任教授創(chuàng)立了河海大學(xué)巖土工程研究所,1935年獲美國密執(zhí)安大學(xué)碩士學(xué)位,1937年獲博士學(xué)位。
歸國以后,他在國內(nèi)首開土力學(xué)課程;建立了國內(nèi)大學(xué)的第一個土工實驗室。清華大學(xué)教授。善于抓住生產(chǎn)實踐中的關(guān)鍵性學(xué)術(shù)問題進行創(chuàng)造性的基本研究,十分注意引進和推廣國內(nèi)外先進技術(shù)。
例如創(chuàng)導(dǎo)用柵法分析拱壩應(yīng)力;闡明影響砂土液化的許多因素,并創(chuàng)議用振動三軸儀研究液化問題等。建議用砂井和預(yù)壓法加固軟土地基;用反濾層和排水井防止閘壩地基滲透破壞;用補償基礎(chǔ)原理建造水閘;用就地澆注混凝土防滲墻阻塞砂粒地基的滲漏等。參加了治淮和治黃工程中一些水閘和佛子嶺、梅山、板橋、岳城、新豐江、毛家村等水壩的科研與加固工作,以及武漢長江大橋、上海寶山鋼廠及其它一些工程的有關(guān)河道沖刷防護與地基加固處理的咨詢工作,并對這些工程提出了積極建議。
1955年選聘為中國科學(xué)院院士(學(xué)部委員)。
1937年,接受南京中央大學(xué)的邀請,黃文熙于抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)前夕回國。由于該校已內(nèi)遷,他先后在杭州浙江水利局和西安東北大學(xué)臨時工作,于1937年才輾轉(zhuǎn)到達重慶。他在中央大學(xué)水利系任教授和系主任,并先后兼任水利部水利講座、中央水利實驗處特約研究員、水工實驗室主任等職。抗日戰(zhàn)爭勝利后,隨校遷返南京。在40年代,他不顧身患肺結(jié)核病,堅持教學(xué)和科研工作,發(fā)表了《擋土墻土壓力研究》、《水工建筑物的土壤地基的沉降量與地基中應(yīng)力分布》等論文,多次受到當(dāng)時水利部的嘉獎。
中華人民共和國成立后,黃文熙除先后在南京大學(xué)、南京工學(xué)院和華東水利學(xué)院任教授外,還兼任南京水利實驗處處長,為建國初期我國的水利水電建設(shè)做了大量的工作。
1956年,黃文熙調(diào)任清華大學(xué)任教授,兼任水利部水利科學(xué)研究院副院長。1958年,水利部、電力工業(yè)部和中國科學(xué)院所屬的三個水利水電科研單位合并成立了水利水電科學(xué)研究院,他仍任副院長,負責(zé)學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)工作。在文化大革命中,他曾被隔離審查,但仍關(guān)心國際上土力學(xué)的發(fā)展,為土的本構(gòu)關(guān)系的研究做了大量的準(zhǔn)備工作。1978年,他以古稀之年出任清華大學(xué)水利系土力學(xué)教研組主任,創(chuàng)出了一批高水平的科研成果,培養(yǎng)了一批高質(zhì)量的碩士生和博士生。
1955年,黃文熙參加中國共產(chǎn)黨,曾當(dāng)選為第三屆全國人民代表大會代表,第二、三屆全國政協(xié)委員。1956年,被選為中國科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部委員。先后擔(dān)任過中國水利學(xué)會副理事長、名譽理事,并兼任所屬的巖土力學(xué)專業(yè)委員會主任,中國水力發(fā)電工程學(xué)會副理事長,中國土木工程學(xué)會榮譽會員,中國力學(xué)學(xué)會名譽理事,中國土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會理事長、名譽理事。他還擔(dān)任過《水利學(xué)報》編委會主任,《巖土工程學(xué)報》編委會主任。他積極參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)活動,曾率團或參加赴西歐、日本和美國考察,多次參加國際學(xué)術(shù)會議,并為之撰寫論文。
他主編有《土的工程性質(zhì)》,并于1984年出版了《水工建設(shè)中的結(jié)構(gòu)力學(xué)與巖土力學(xué)問題,黃文熙論文選集》。
黃文熙為我國的水利水電教育事業(yè)做出了巨大的貢獻,成為幾代水利水電工程技術(shù)人員的表率的楷模。
人物生平
黃文熙,1909年1月3日出生于上海一個鄉(xiāng)紳家庭,祖籍江蘇省吳江縣。少年時,父親經(jīng)商屢遭失敗,因而家境日趨困難。為了日后能有穩(wěn)定的職業(yè),他進入了培養(yǎng)郵政和海關(guān)業(yè)務(wù)人才的上海民立中學(xué)。畢業(yè)后,先在暨南大學(xué)學(xué)習(xí)商科,后改學(xué)理工科,又先后在大同大學(xué)理預(yù)科、河海工科大學(xué)學(xué)習(xí)。1929年畢業(yè)于中央大學(xué)土木工程系,獲工科學(xué)士學(xué)位。留校任教一年半后到上海慎昌洋行建筑部任結(jié)構(gòu)設(shè)計員,參加了幾座高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計一座17層鋼架結(jié)構(gòu)時,創(chuàng)造了“框架力矩直接分配法”,完滿地完成了設(shè)計任務(wù),深得當(dāng)時建筑部主任的贊賞,稱譽他“具有解決困難任務(wù)的特殊能力”。
1933年,黃文熙考取清華大學(xué)第一屆留美公費生,主修河工專業(yè)。學(xué)校指定中國河工專業(yè)的創(chuàng)始人李儀祉和沈百先為導(dǎo)師,先安排在國內(nèi)參觀實習(xí)一年,1934年秋人美國依阿華大學(xué),1935年春轉(zhuǎn)至密歇根大學(xué),師從S.鐵摩辛柯(Timoshenko)及H.W.金(King)兩位教授,學(xué)習(xí)力學(xué)和水工建筑,在取得碩士學(xué)位時因成績優(yōu)秀被授予斐加斐榮譽獎?wù),并破格免試攻讀博士學(xué)位。他只用了一年半時間就完成了博士論文《格柵法在拱壩、殼體和平板分析中的應(yīng)用》,受到導(dǎo)師和答辯委員們的稱贊,并被授予西格瑪賽榮譽獎?wù)拢?dāng)時,《底特律日報》和《密歇根日報》都有專文稱贊他是“密歇根大學(xué)多年來才華最出眾的學(xué)生,在結(jié)構(gòu)和水利工程兩個領(lǐng)域內(nèi)取得了杰出的成就”。
在美學(xué)習(xí)期間,他還受到土力學(xué)奠基人K.太沙基(Terzaghi)的深刻影響,對當(dāng)時尚屬新興學(xué)科的土力學(xué)給予高度注視。1937年初取得博士學(xué)位后,他又到美國墾務(wù)局實習(xí)半年,參觀、考察了十幾個正在建設(shè)的大壩工地。
1937年夏抗日戰(zhàn)爭前夕,黃文熙接受中央大學(xué)的邀聘,毅然回國。由于中央大學(xué)已內(nèi)遷,他先后在杭州浙江水利局和西安東北大學(xué)短暫工作,1937年冬幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)到達重慶。此后他在中央大學(xué)水利系擔(dān)任教授、系主任,并兼任水利部水利講座、中央水利實驗處特約研究員、土工實驗室主任等職。
中華人民共和國成立后,黃文熙先后在南京大學(xué)、南京工學(xué)院、華東水利學(xué)院等校任教,同時擔(dān)任水利部南京水利實驗處處長。
1956年起,黃文熙調(diào)任清華大學(xué)教授并兼任水利部水利科學(xué)研究院副院長。1958年水利科學(xué)研究院改組為水利部、電力部所屬的水利水電科學(xué)研究院,他在清華大學(xué)執(zhí)教的同時,仍兼任該院副院長,負責(zé)全院的學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)工作。
自70年代后期,黃文熙以古稀之年傾注于清華大學(xué)土力學(xué)教研組,同時兼任水利水電科學(xué)研究院和南京水利科學(xué)研究院顧問。他親自為年輕教師和研究生講授高等土力學(xué)課程,選派教師、研究生出國學(xué)習(xí)、進修,籌劃試驗室的現(xiàn)代化建設(shè),確定科研方向和課題,并給以具體指導(dǎo)。他帶出了一支有良好學(xué)風(fēng)的教學(xué)、科研隊伍,培養(yǎng)了一批高質(zhì)量的碩士和博士生,取得許多優(yōu)秀的科研成果。
1955年,黃文熙參加了中國共產(chǎn)黨,曾當(dāng)選為江蘇省第一屆人大代表,全國第三屆人大代表,全國第二、三屆政協(xié)委員,北京市第五、六屆政協(xié)委員,1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(現(xiàn)為中國科學(xué)院院士)。1956年他參加制定了我國第一個長期的科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,即《1956至1967年全國科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃》的工作。先后擔(dān)任過中國水利學(xué)會副理事長、名譽理事,巖土力學(xué)專業(yè)委員會主任,中國水力發(fā)電工程學(xué)會副理事長,中國土木工程學(xué)會榮譽會員,中國力學(xué)學(xué)會理事,中國土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會理事長、名譽理事等。他還擔(dān)任過《水利學(xué)報》、《巖土工程學(xué)報》編委會主任,《中國科學(xué)》、《清華大學(xué)學(xué)報》編委等職。他還積極參加國內(nèi)外的學(xué)術(shù)活動,曾赴西歐、日本、美國進行學(xué)術(shù)考察,多次參加國際學(xué)術(shù)會議,發(fā)表學(xué)術(shù)論文,進行學(xué)術(shù)交流,是國際知名的專家。
成就及榮譽
在結(jié)構(gòu)工程方面成就杰出
1931—1933年,黃文熙在上海慎昌洋行建筑部任結(jié)構(gòu)設(shè)計員,參加了幾座建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計一座17層剛架結(jié)構(gòu)時,他創(chuàng)造了設(shè)計這種框架結(jié)構(gòu)的“框架力矩直接分配法”,深得當(dāng)時建筑部主任的贊賞。用這種方法進行力矩分配,計算工作量也比克勞斯的力矩分配法少。其論文載于1934年10月1日出版的《工程》雜志第9卷第5號,這比其他學(xué)者就同一課題在國外發(fā)表的論文早兩個月。
1935年,他著手研究拱壩結(jié)構(gòu)分析的新方法——格柵法,經(jīng)多年的艱苦工作才告完成。此法是把拱壩(或殼體)當(dāng)成由許多水平拱段和垂直梁段所組成的格柵,它們都剛性地連接在格柵的結(jié)點上。這種將結(jié)構(gòu)離散化的方法,實開目前廣泛應(yīng)用的有限元法的先河。與三向彈性理論、薄殼理論和試荷載法比較,它能考慮各種主要影響因素和邊界條件,適用于電子計算機求解,也可用于研究各向異性的板殼和對板殼的動力反應(yīng)分析。反應(yīng)這一成果的博士論文《格柵法在拱壩、殼體和平板分析中的應(yīng)用》完成后,受到導(dǎo)師和答辯委員會的極力贊譽。
新中國水利水電科研工作的開拓者
中華人民共和國成立以后,黃文熙除在一些大學(xué)水利專業(yè)任教外,還擔(dān)任南京水利實驗處處長,負責(zé)這一國內(nèi)成立最早、有一定規(guī)模的水利水電科研機構(gòu)的工作。他積極籌劃,使其進一步充實和發(fā)展,開創(chuàng)了泥沙、潮浪、結(jié)構(gòu)材料等新的研究領(lǐng)域。承擔(dān)了治黃、治淮、華東地區(qū)水電工程等試驗研究任務(wù),解決了大量的實際工程問題。研制了許多水工、土工試驗儀器,編制了試驗手冊,培訓(xùn)試驗技術(shù)人員,開設(shè)了三期水工試驗學(xué)習(xí)班。上述工作使南京水利實驗處成為當(dāng)時全國規(guī)劃最大、水平最高的水利水電科研機構(gòu),為新中國早期的水利水電建設(shè)做出了極大的貢獻。
1956年以后,黃文熙就任水利科學(xué)研究院副院長,擔(dān)任學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)工作直到文化大革命,經(jīng)過10年的辛苦努力,水利科學(xué)院已擁有9個研究室、所及完整的技術(shù)后勤系統(tǒng),具備了擔(dān)任各種重大水利水電科研課題的能力,研制出了一批高質(zhì)量的科研成果,解決了大量的水利水電工程中的疑難問題,這使其在國內(nèi)外均居重要的地位。黃文熙本人也結(jié)合工程實踐提出了許多帶有創(chuàng)造性的研究成果。
黃文熙不僅是一個在巖土力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論方面有突出成就的學(xué)者,也是一個思想敏銳、經(jīng)驗豐富的工程師和解決實際工程問題的能手。他參加了一大批閘、土石壩、混凝土壩及地基方面的研究和咨詢工作。根據(jù)我國的實際情況,他引進和推廣了許多先進技術(shù),如砂井預(yù)壓法加固軟土地基,用反濾法和減壓井防止?jié)B透破壞,用補償基礎(chǔ)原理建造不用樁基的水閘,用就地澆筑混凝土防滲墻阻止砂礫地基的地下滲漏等。結(jié)合我國水中填土壩和水墜壩的大量興建,他對壩體填土的特性、壩體孔隙水壓力的估算及施工特點,從理論和試驗上予以分析驗證,豐富和推廣了這一具有中國特色的筑壩技術(shù)。他也積極參與了黃、淮、海和大西南、三峽等國家重大工程的咨詢工作。
我國土力學(xué)學(xué)科的奠基人
1925年,太沙基(Terzaghi)出版了他的《土力學(xué)》一書,土力學(xué)形成為一門技術(shù)科學(xué)。早在美國留學(xué)期間,黃文熙就對當(dāng)時尚屬新興學(xué)科的土力學(xué)敏感地給予了密切的關(guān)注。歸國后,他在國內(nèi)第一個開設(shè)土力學(xué)課程,建立了國內(nèi)大學(xué)中的第一個土工實驗室。
中華人民共和國成立后,在他擔(dān)任南京水利實驗處處長期間,他組織研制了不少土質(zhì)勘探設(shè)備和土工試驗儀器,組織編寫了《土工試驗手冊》和現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入、觸探、取樣等講義和資料,開辦了四期土工試驗學(xué)習(xí)班,為新中國的土工試驗工作開拓了道路。他在北京任水利水電科學(xué)研究院副院長期間,還兼任土工研究所所長,對土工研究工作傾注了大量的心血。
黃文熙是我國土力學(xué)學(xué)科的奠基人。幾十年來,他始終站在這一學(xué)科的最前沿,在不同的研究課題方面都做出了高水平的研究成果。
1942一1957年,他創(chuàng)建了地基沉降與地基中應(yīng)力分布新的計算方法。通用的分層總和法計算地基沉降時,假設(shè)地基土不發(fā)生側(cè)向變形,這顯然不符合實際情況。而有些考慮地基土側(cè)向變形的計算方法需要計算兩個水平正應(yīng)力和確定土的泊松比,使計算復(fù)雜而困難。他建議用三個正應(yīng)力之和來進行計算,這既考慮了地基土的側(cè)向變形,也簡化了計算和減少了編制計算圖表的工作量。他還建議用三軸壓縮儀進行試驗,研究土的彈性模量及泊松比與土體的應(yīng)力值及其比例間的函數(shù)關(guān)系,這是70年代國際上所流行的應(yīng)力路線法的先驅(qū)。
飽和松砂土在地震、爆破和其他動力作用下引起的液化對建筑物危害極大,因而,砂土液化的機理、鑒定和防滲是許多學(xué)者致力研究的對象。但直到50年代中期,一般仍用裝砂圓筒在振動臺上作試驗,用以研究地基的液化問題。這在理論上有缺陷,不能用以進行動力分析。黃文熙建議用振動三軸儀進行砂土的動力特性試驗,測定了不同應(yīng)力狀態(tài)下,由不同振動強度引起的主應(yīng)力的變值的作用下,不排水條件和不同密度試樣的孔隙水壓力u的變化規(guī)律和絕對值。他首先提出用有效應(yīng)力原理闡述液化機理,即用上述試驗成果,確定一定條件下砂基或砂坡中任何一點可能產(chǎn)生的最大孔隙水壓力,并據(jù)此用有效應(yīng)力法進行動力穩(wěn)定分析。這一研究成果受到國際同行專家的極大重視。他所創(chuàng)議的振動三軸儀及其試驗方法,已為國內(nèi)外廣泛采用,并已成為常規(guī)的動力試驗手段。
70年代,他注意到電子計算機和有限元法的發(fā)展,必然要求建立能較全面真實地反映土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。針對當(dāng)時已經(jīng)建立的土的彈塑性模型對屈服面和硬化參數(shù)人為假設(shè)過多的缺點,他提出了從試驗資料直接確定土的彈塑性模型的理論。他所領(lǐng)導(dǎo)的清華大學(xué)研究組經(jīng)過10年艱苦工作,建立了“清華彈塑性模型”,做了大量的驗證工作,也用于實際工程的計算分析,受到國內(nèi)外同行的推崇。這一科研成果獲得了國家自然科學(xué)三等獎。
在他年過80以后,還發(fā)表了論文《土壩的彈塑性應(yīng)力簡捷法》,對飽和土體承載后發(fā)生的起始孔隙水壓力、瞬時變形和最終變形的計算方法提出了新建議。
80年代以來,隨著土的本構(gòu)關(guān)系和土工計算的發(fā)展,他看到各種模型試驗,尤其是土工模型試驗對于驗證理論和計算及模擬實際工程的重要作用,看到我國與世界先進國家間在水工模型試驗方面的巨大差距,于1984年親自率團到西歐、日本、美國考察。歸國后他又多方奔走呼吁,終于在我國建立了不同規(guī)模的土工離心模型試驗裝置,這對我國巖土工程的發(fā)展必將起到巨大的推動作用。
另外,他還組織專人進行滲水力模型試驗,支持對旁壓儀試驗的理論研究,大力開展水力劈裂試驗和機理研究,對土工合成材料的應(yīng)用和研究工作寄以極大的熱忱,力促土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用。這些項目有的在國外尚處于摸索階段,有的具有巨大的工程意義和潛力。
培養(yǎng)了大量的水利水電科學(xué)技術(shù)人才
黃文熙從事教育事業(yè)半個多世紀(jì),做到了既教書又育人。向?qū)W生們傳授了許多寶貴的知識,也以自身的表率作用給他們以良好的啟迪。
他工作勤奮,效率極高。他常常每日工作14小時以上。他的廣博精深的知識和解決困難問題的能力都是從勤奮而來。在任教時,每次講課他都要花很多精力認真?zhèn)湔n。在他年逾古稀時,仍親自給學(xué)生、青年教師和研究生講授結(jié)構(gòu)力學(xué)和高等土力學(xué),其中繁難的數(shù)學(xué)公式,全憑記憶在黑板上行云流水般推導(dǎo)下來,令弟子們嘆為觀止。在他年過80以后,仍每日處理大量的文稿,一如既往,準(zhǔn)確迅速。撰寫論文時,公式的推導(dǎo)、插圖繪制和文獻檢索均親自動手。
他提倡啟發(fā)式的教育,強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。他一貫主張學(xué)生的基礎(chǔ)理論和基本工程技能訓(xùn)練并重,強調(diào)試驗在土力學(xué)教學(xué)和研究生培養(yǎng)中的地位。他要求他的研究生閱讀大量的文獻和盡可能多做試驗。他主張從有實際工程經(jīng)驗的技術(shù)人員中招收工科研究生,主張從實際工程中的迫切問題中選科研題。
他治學(xué)嚴(yán)謹,對論文和報告審查極嚴(yán),修改很細。要求對理論推導(dǎo)反復(fù)校核,試驗結(jié)果必須有多次重復(fù)試驗。他的研究生在論文工作中的試驗常在百組以上。
他善于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)人才,不遺余力地提攜后進。在他工作的單位,他都注意組織和培養(yǎng)一支多層次的過硬的隊伍。在文化大革命后百廢待興時,他以古稀之年出任清華大學(xué)土力學(xué)教研組主任。他調(diào)整科研項目,確定科研方向,組織和調(diào)配人員,選派教師和研究生出國學(xué)習(xí),培養(yǎng)了一批高水平的碩士和博士。
他執(zhí)教50多年,大江南北,國內(nèi)海外,桃李滿天下。他的學(xué)生有的成了學(xué)部委員、博士生導(dǎo)師、知名學(xué)者和專家。還培養(yǎng)了大批的工程技術(shù)方面的骨干人才,活躍在我國水利水電戰(zhàn)線和其他行業(yè)。
主要論著
1 黃文熙.框架用駢堅量解析法.工程,1934,9(5).
2 黃文熙.水工建筑物土壤地基的沉降量與地基中的應(yīng)力分布.工程,1942,(15)5.7 黃文熙主編.土的工程性質(zhì).北京:水利電力出版社,1983.
3 黃文熙.拱壩、殼體及平板的結(jié)構(gòu)分析.水利學(xué)報,北京:水利出版社,1962,5(5).
4黃文熙.水工建設(shè)中的結(jié)構(gòu)力學(xué)與巖石力學(xué)問題.黃文熙論文選集,北京:水利電力出版社,1984.
5黃文熙.土壩彈塑性應(yīng)力分析簡捷法.巖土工程學(xué)報,1989,11 (6):1~8.