北京市建筑設(shè)計(jì)研究院，朱忠義(右)在和同事探討。新京報(bào)記者 王嘉寧 攝

　　大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)、首都機(jī)場(chǎng)T3航站樓、國(guó)家體育館、“中國(guó)天眼”……25年職業(yè)生涯里，北京市建筑設(shè)計(jì)研究院總工程師朱忠義負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程，個(gè)個(gè)大名鼎鼎。他把自己的工作通俗地稱為“給建筑做骨架”，“工程越大，責(zé)任越大”。“技術(shù)發(fā)展和行業(yè)進(jìn)步，就是在不斷解決工程難題的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的。我喜歡去做這樣的事情。”朱忠義說(shuō)。

　　設(shè)計(jì)的體育館成為地震中的“諾亞方舟”

　　從業(yè)25年來(lái)，朱忠義負(fù)責(zé)了20余項(xiàng)國(guó)內(nèi)外大型工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中不乏結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度極大的航站樓、體育館、大型會(huì)展中心。他最難以忘懷的是2003年自己初出茅廬時(shí)主持設(shè)計(jì)的綿陽(yáng)九洲體育館。

　　“這個(gè)體育館的抗震設(shè)防烈度是6度，但是考慮到它的重要性，我們就想，萬(wàn)一有突發(fā)情況，這個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)不會(huì)倒塌?”朱忠義覺(jué)得，作為一座大型公共建筑，安全無(wú)疑是重中之重。

　　他給自己提了一個(gè)要求，要保證即便結(jié)構(gòu)發(fā)生一些變形甚至開裂，整個(gè)建筑也依然安全穩(wěn)定。最后，朱忠義想到了采用預(yù)防連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)，來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位進(jìn)行加強(qiáng)?；貞浧饋?lái)，朱忠義很慶幸，當(dāng)時(shí)為九洲體育館提出了這一設(shè)計(jì)，且嚴(yán)格確保了施工到位。

　　2008年，汶川發(fā)生“5·12”特大地震，在主震和上萬(wàn)次余震的考驗(yàn)下，位于綿陽(yáng)的九洲體育館安然無(wú)恙，成為大震中的“諾亞方舟”，保證了上萬(wàn)避難群眾的安全。

　　解決“中國(guó)天眼”受力難題

　　在朱忠義接手的諸多高難度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最特殊的當(dāng)屬“中國(guó)天眼”。

　　位于貴州山區(qū)的“中國(guó)天眼”，是由中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)，也是世界最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。

　　作為FAST主動(dòng)反射面主體支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，朱忠義要解決的難題不少。“平時(shí)我們?cè)O(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)，要求的是穩(wěn)定。但FAST完全不同，它是一個(gè)巨大的科學(xué)儀器，要滿足科學(xué)觀測(cè)的要求，需要一個(gè)主動(dòng)變位的結(jié)構(gòu)，同時(shí)精度要特別高。”

　　另外，F(xiàn)AST反射面主體支承結(jié)構(gòu)是一張巨型索網(wǎng)，編織索網(wǎng)需要的關(guān)鍵零件就有5萬(wàn)多個(gè)。

　　更難的是，天眼位于地質(zhì)、地貌復(fù)雜的喀斯特洼地，圈梁支承柱高度在3米至50米不等，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)受力復(fù)雜，圈梁溫度作用明顯。“最大難題就是怎么把圈梁和柱子連接起來(lái)，受力更均勻，同時(shí)能釋放溫度的影響，自由地膨脹收縮。”為了解決這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)一年多的打磨才最終成形。“已故的FAST首席科學(xué)家南仁東老師，當(dāng)時(shí)聽到我們的方案后很高興，我至今都記得他對(duì)我們說(shuō)，‘這就是我心目中的方案’”。朱忠義感慨。

　　挑戰(zhàn)“超級(jí)工程”大興機(jī)場(chǎng)

　　作為一名主攻大跨度結(jié)構(gòu)的工程師，朱忠義挑戰(zhàn)過(guò)不少大型機(jī)場(chǎng)航站樓的設(shè)計(jì)。但2015年，第一次接觸大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)工程時(shí)，他還是被這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的“超級(jí)工程”所震撼。

　　大興機(jī)場(chǎng)要用8根C形柱支撐起核心區(qū)18萬(wàn)平米的大跨度結(jié)構(gòu)，最大跨度達(dá)到180米，這樣的設(shè)計(jì)在以往的機(jī)場(chǎng)航站樓從未有過(guò)。

　　“這個(gè)空間有多大？類比一下，尺度為114米x144米的國(guó)家體育館，放到這個(gè)航站樓里，也是很小的一個(gè)部分。”朱忠義說(shuō)，這個(gè)巨大的鋼結(jié)構(gòu)還需要在8度地震下以及高鐵從航站樓穿過(guò)時(shí)確保安全。

　　朱忠義帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做了大量理論分析，“所有分析做完的時(shí)候，我的心里就比較有底了。”

　　設(shè)計(jì)方案要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)論證，才能最終投入施工。朱忠義記得，當(dāng)時(shí)，團(tuán)隊(duì)在北京建筑大學(xué)觀看實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，當(dāng)看到承載力加到設(shè)計(jì)荷載兩倍，結(jié)構(gòu)還是很安全的時(shí)候，所有人都很激動(dòng)。他總算松了一口氣。

　　2019年9月25日，北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)正式通航。作為一名參與者，回想起過(guò)去的1800多個(gè)日夜，朱忠義感慨萬(wàn)千。

　　“我們把當(dāng)初的構(gòu)想，幾乎完全一樣地展現(xiàn)在了大家面前。更重要的是，團(tuán)隊(duì)水平通過(guò)這樣的超級(jí)工程得到了提升，對(duì)行業(yè)也有顯著的促進(jìn)作用。”