本报讯　上海世博会的世博轴、杭州奥体中心的大莲花、中国天眼FAST的反射面背架……这些气势恢宏的地标性建筑与工程，无不让世人感叹！它们有一个共性特点，就是都属于大跨度、大空间、大面积为主要特征的现代空间结构。

　　浙江大学建筑工程学院教授罗尧治团队，历经30年产学研联合攻关，通过结构体系创新驱动、理论和设计方法研究、大量模型试验验证和工程实践，研发了刚性、柔性与刚柔性系列空间结构新形式，建立了张力结构、网格结构与可展结构分析理论，研发了先进试验装备、制造工艺与施工工法，取得了系统性、引领性成果，广泛应用于机场、高铁、会展、能源等领域及国家科学工程，社会经济效益巨大，极大地推动了我国从空间结构大国向强国迈进，这项成果获得国家科技进步奖一等奖。

　　上个世纪90年代初，深圳要新建机场，团队负责这一当时国内首个使用空间网格结构的航站楼的屋盖结构设计。深圳国际机场T1航站楼有4000平方米，这么大的空间，中间只有少量柱子支撑，能不能安全使用？每个人都有一个问号。接到这一任务后，罗尧治跑的最多的就是深圳，不仅要与建设方反复沟通，做成什么样子，用什么样的结构形式？在建设过程中还要时时关注加工和施工效果是否与设计一致。

　　像这样的跑工地，对罗尧治来说并不陌生。上个世纪80年代末，从他跟随董石麟院士做本科毕业论文开始，跑建筑工地就已经成为了家常便饭。“本领不是天生长出来的，很多都是靠前辈的传承。董老师是国内第一代做空间结构的，跟着董老师学习，我很快有机会接触到大工程。”

　　在实际的设计工作中，团队碰到的一个最大的难题就是在有限的时间内需要完成大量的计算工作。“没有数据可以借鉴，必须靠我们自己，但这样大体量的工程，人工手算是难以想象的。”为此罗尧治当起了“程序员”，通宵达旦地写代码，最终研发出了一套空间结构设计软件（MST），顺利完成了项目的计算工作。后来，随着建筑物体量不断增大，设计的结构越来越复杂，上万个构件粗细不同、长短不一，而且每一个节点的方位、角度都不尽相同，MST软件不断地迭代更新，只要输入一串参数，就能自动建模，形成结构样式。“在过去，一个1000平方米的小工程，需要专门雇人画图纸，没有一两个星期做不出来，而现在用了软件，只需要几个小时，便能立等可取。” 

　　团队还科学地提出了基于基本组成单元的空间结构分类方法，研发了刚性、柔性、刚柔性系列空间结构新形式，多种新型结构形式首次应用在北京北站、济南奥体、深圳北站等大型建筑，填补了多项国内外空白。

　　位于绍兴的曹娥江大闸，是我国强涌潮河口地区第一大闸，也是浙东水资源配置的重要枢纽工程。涌潮的拍击和大量的淤泥堆积是这一河段的特色。

　　2007年兴修曹娥江大闸，按照传统的方案是做成梁板结构的平面受力体系，罗尧治团队却创新性地把空间结构体系“移植”过来，设计成了仿鱼的双拱形空间桁架结构闸门，仅在闸门的用钢量上就节省了1600万元，而且由于整体重量的降低，机电设备又省了一大笔成本，同时还解决了涌潮造成的结构疲劳和泥沙淤积问题。这个首创项目获得了省科技进步一等奖。

　　空间结构体系的创新离不开新型节点形式，新的节点形式是否有足够的承载力，相应的加工工艺与构造是否满足设计的要求，一般要做足尺试验来验证。过去是“一把钥匙开一把锁”，根据不同工程项目的不同节点形式定制不同的加载反力装置，而做完试验后，相应的反力装置也就报废了。为此，团队首创了球形全方位加载装置，解决了多点多向精准加载问题。就像一个“通用模板”，它可以满足空间全方位、十个加载点的试验需求，同时一体化集成了机电和数据采集设备，不同形式的空间结构节点只要采用同一装备就能完成试验。这套全世界独一无二的试验装备，可以降低试验成本50%以上，提高效率4倍以上。

　　最近的十年，中国空间结构科技开始领跑世界，很多其他国家的大项目用的都是中国方案，这其中，不少就是出自该项目团队的手笔。

　　迪拜“City of Arabia”是世界上最大的室内主题公园。这个项目在方案论证阶段，也有重重考验。罗尧治回忆，他和另一家国际咨询公司一同检测结构计算分析数据。两台电脑并排放在桌上，同时跑数据，业主方就在旁边盯着看，整个房间的气氛仿佛都让人透不过气来。中途有组数据对不上，双方同时再验算，罗尧治率先算出了结果。一开始还有点半信半疑的业主方，脸色由阴转晴，露出了笑容。

　　“刚开始，让对方认可是一个很痛苦的过程，但是现在越来越多的中国工程、中国标准走到了国外。”罗尧治说，目前团队应用工程遍布全球31个国家和地区，累计项目逾千个。

　　本报记者　林洁　通讯员　柯溢能　吴雅兰　文　卢绍庆　摄