【清華同學錄】黃文熙——岩土泰斗,桃李天下

黃文熙,水工結構和岩土工程專家,我國土力學學科的奠基人之一,新中國水利水電科學研究事業的開拓者,在水利水電工程、結構工程和岩土工程等領域都取得了傑出的成就,致力於水利水電工程教育事業半個多世紀,培養了大批工程技術人才,被推崇為土力學界的一代宗師。

黃文熙先生1909 年 1 月 3 出生於上海。1929年畢業於中央大學(現南京大學)土木工程系(南大土木工程系後併入河海大學)。 1933 年考入清華大學留美公費生,主修河工專業,學校指定中國河工專業的創始人李儀祉和沈百先為其導師,在國內參觀實習一年,次年赴美留學。1934年秋進入美國依阿華大學,1935年春轉至密歇根大學,師從S.鐵木辛柯(Timoshenko)及H.W.金(King)兩位教授,學習力學和水工建築,在取得碩士學位時因成績優秀被授予斐加斐榮譽獎章,並破格免試攻讀博士學位。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用》,受到導師和答辯委員們的稱讚,並被授予西格瑪賽榮譽獎章。當時,《底特律日報》和《密歇根日報》都有專文稱讚他是「密歇根大學多年來才華最出眾的學生,在結構和水利工程兩個領域內取得了傑出的成就」。同年回國,到重慶在中央大學水利系任教授和系主任。自 1949年,先後在南京大學、南京工學院和華東水利學院任教,併兼任南京水利實驗處處長。1952-1956在河海大學任教授創立了河海大學岩土工程研究所 。1955 被選為中國科學院技術科學部委員。

1956 年到清華大學任教,併兼任水利科學研究院副院長。1958 年起任三個單位合併建立的水利水電科學研究院(即今中國水利水電科學研究院)副院長。在文化大革命中,他曾被隔離審查,但仍關心國際上土力學的發展,為土的本構關係的研究做了大量的準備工作。1977 年起,全時在清華大學水利系任教,78年他以古稀之年出任清華大學水利系土力學教研組主任,創出了一批高水平的科研成果,培養了一批高質量的碩士生和博士生。 曾擔任中國水利學會副理事長、土力學專業委員會主任;中國水力發電學會副理事長;中國土木工程學會土力學及基礎工程分會理事長;中國力學學會名譽理事;《水利學報》編委會主任;《岩土工程學報》編委會主任。

在美學習期間,他受到土力學奠基人K.太沙基(Terzaghi)的深刻影響,對當時尚屬新興學科的土力學給予高度注視。1937年初取得博士學位後,到美國墾務局實習半年,參觀、考察了十幾個正在建設的大壩工地。 37 年歸國以後,黃文熙在國內首開土力學課程;建立了國內大學的第一個土工實驗室。早在 30 年代初,他創造了框架設計的新的計算方法—框架力矩直接分配法;1935 年他著手研究拱壩結構分析的新方法—格柵法;1942-1957 年,他創建了基於地基中應力分布的新的地基沉降計算方法;在 50 年代中期,黃文熙建議用振動三軸儀進行砂土的動力特性試驗,並發表了有影響力的學術論文。

1956 年 5 月,黃文熙帶領當年水利部下屬的南京水利實驗處的人員從南京來到北京,組織成立了中國水利水電科學研究院的前身、水利部北京水利科學研究院。之後,水利部北京水利科學研究院與中國科學院水工研究室、電力工業部水電科學研究院合併組建了水利水電科學研究院。黃文熙任第一副院長,負責全院的學術領導工作,併兼任土工研究所(後改名為岩土工程研究所)所長,經過 10 余年耕耘,到上個世紀 60 年代後期,水利水電科學研究院已成為專業設置完整水利水電科研中心,承擔了一批國家重大科研課題,取得了大量的高質量的研究成果,培養了大量高素質的科研人才,解決了大量工程建設中的疑難問題,使水利水電科學研究院在國內外都具有重要地位,推動了全國水利水電科研事業的發展。

二十世紀 70 年代,黃文熙注意到土的本構模型研究的巨大學術意義和應用前景,他一方面著文介紹當時國際上有代表性的本構關係模型,另一方面帶領清華大學土力學教研組開展研究。他建議用常規三軸試驗在應力平面上確定各點的塑性應變增量的方向,根據正交流動準則確定塑性勢函數的軌跡。根據 Drucker 假說,選擇適當的硬化參數使屈服面與塑性勢面重合。建立了著名的土的清華彈塑性模型(簡稱「清華模型」)。他在土的本構模型方面的工作大大推動了我國在這個領域研究的進展,很快縮小了與國際先進水平間的差距,為我國大型工程建設提供了技術支持。

二十世紀 80 年代,他親自率團到國外考察,後又多方奔走呼籲,終於在我國建立了不同規模的土工離心模型試驗裝置。還推動滲水力模型試驗,組織進行了水力劈裂試驗,提出了水力劈裂的判斷準則;支持對旁壓儀的理論研究,並對土工合成材料的應用和研究寄予極大的熱忱。

黃文熙不僅是一個在岩土力學和結構理論方面有突出成就的學者,也是一個思想敏銳、經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諮詢工作。根據我國的實際情況,他引進和推廣了許多先進技術,如砂井預壓法加固軟土地基,用反濾法和減壓井防止滲透破壞,用補償基礎原理建造不用樁基的水閘,用就地澆築混凝土防滲牆阻止砂礫地基的地下滲漏等。結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築壩技術。他也積极參与了黃、淮、海和大西南、三峽等國家重大工程的諮詢工作。

他善於發現和培養人才,不遺餘力地提攜後進。在他工作的單位,他都注意組織和培養一支多層次的過硬的隊伍。在文化大革命後百廢待興時,他以古稀之年出任清華大學土力學教研組主任。他調整科研項目,確定科研方向,組織和調配人員,選派教師和研究生出國學習,培養了一批高水平的碩士和博士。在大江南北,國內海外,他桃李滿天下。他的學生有的成了學部委員、博士生導師、知名學者和專家。還培養了大批的工程技術方面的骨幹人才,活躍在我國水利水電戰線和其他行業。

1998年,為紀念黃文熙先生誕辰90周年,國內岩土界開設了黃文熙講座,每年在黃文熙先生曾工作過的地方輪流舉行。黃文熙講座是我國岩土工程領域最為重要的學術會議,今年的第二十講黃文熙講座學術報告會將於2017年4月16日在清華大學大禮堂舉行。
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