帮高层建筑“扎稳马步”

吕西林（中）带领团队设计抗震方案。

吕西林（右三）在工程现场指导学生。

以上图片均为同济大学提供

　　人物小传

　　吕西林，1955年生，陕西岐山人，中国工程院院士、同济大学教授、建筑结构抗震专家。吕西林专注构建高层建筑面向性能化和可恢复功能的抗震理论与方法，主持完成国内50余栋复杂高层建筑的抗震研究工作，研发多种消能减震装置与控制技术，成果应用于多个重大工程。他曾获国家科技进步奖二等奖3项、省部级一等奖10项、何梁何利基金科学与技术进步奖及2024年度上海市科技功臣奖等。

　　“设立教育基金是我多年的心愿，希望为学校年轻人的培养作一点贡献。”日前，中国工程院院士、同济大学教授吕西林将所获的2024年度上海市科技功臣奖奖金全部捐赠，用于激励土木工程学科青年一代，在防灾减灾、智能建造等领域作出创新性贡献。

　　这是吕西林持续40多年潜心研究的领域。由他主持的同济大学地震模拟振动台常年都在繁忙试验，上海中心大厦、重庆来福士广场等50余栋地标性高层建筑都曾在这里进行过抗震模拟试验。“我们的工作就是帮高层建筑‘扎稳马步’，为它们量身设计稳固的‘底盘’、强健的‘筋骨’。”吕西林说。

　　“应用所学知识，为高层建筑‘强筋健骨’”

　　研究抗震的想法，源自吕西林对大地震的亲身体验。1976年唐山大地震发生时，吕西林就读的西安冶金建筑学院震感明显，吕西林与老师同学在学校操场上搭棚子，度过了几个不眠之夜。“为什么房子会倒？能不能让它不倒？”那时候，这个疑问便在吕西林心里扎了根，也促使他报考同济大学结构理论研究所攻读硕士和博士学位。

　　1984年，吕西林博士毕业，成为同济大学独立培养的首位结构工程博士。为了更多接触领域前沿，吕西林留校任教后，又赴海外进修，专攻高层建筑抗震研究。学成归来的吕西林赶上了上海浦东开发热潮。“能有机会应用所学知识，为高层建筑‘强筋健骨’，我非常兴奋。”吕西林回忆说。

　　2008年，上海中心大厦建设单位开始组织设计招标，同济大学建筑设计研究院与外方中标，吕西林率先提出，应当设法解决超高层建筑遇到大风和地震的摇晃风险问题，并提议在大楼屋顶设置电涡流阻尼器。为找到合适的阻尼器重量，吕西林带领团队成员一遍遍地做模拟分析和试验，将阻尼器的重量从1400吨调整到1000吨，有效减轻大楼在特殊天气环境下可能产生的摇晃感。时至今日，重达千吨的“镇楼神器”依然让这座632米的高楼在狂风暴雨中屹立如松。

　　上海中心大厦阻尼器的创新设计，是国际上首次将电涡流阻尼器用于超高层建筑的抗风控制，也让更多人了解到高层建筑抗风和抗震的重要性。

　　2010年，重庆来福士广场的设计图纸被递到吕西林案头，建筑设计建设高度达350米。“重庆天气炎热，建筑内部的空调温度较低。冷热交替下，大楼混凝土结构容易因热胀冷缩出现裂缝。”吕西林介绍，传统加强方式是将建筑的梁和柱加粗，这么做不仅工期长、成本高，而且会影响房屋实际投入使用的面积。结合大厦实地环境，吕西林团队给出了“滑动支座+黏滞阻尼器”的结构隔震方案。“滑动支座+黏滞阻尼器”安装于塔楼顶部与连廊之间，通过这个装置，地震发生时即使支座摇动，上面的建筑体也能保持不动。如此一来，既大大提高了建筑的抗震能力，还节约了大量工程时间。如今，这一灵活的组合式隔震减振系统已成功应用于国内外10多项建筑工程中。

　　“抗震研究不仅是科学问题，更真切关乎着人们的生命”

　　2008年，汶川大地震发生后的第四天，住房和城乡建设部派出同济大学“房屋应急评估专家组”奔赴抗震救灾第一线，吕西林担任领队。5天内，专家们马不停蹄，先后在四川广元、青川、苍溪等地完成了223栋房屋的评估。

　　受灾严重的青川县城，余震不断。不少房屋楼体上布满密密麻麻的裂缝，连砖头都露了出来，评估过程中，周围群众都为这些专家捏把汗。

　　吕西林凭借丰富的专业经验，和同济大学的几位专家一层层“扫楼”，最后评估结果认定，除67栋房屋需立即拆除外，其余大部分可以入住。“许多在外露宿的群众可以回家了！”大家都松了一口气。此后，吕西林十几次率队奔赴灾区，足迹遍及四川都江堰、青川、广元、苍溪及陕西宝鸡等地，完成灾区大量建筑物的抗震鉴定。

　　“大地震让我明白，抗震研究不仅是科学问题，更真切关乎着人们的生命。”吕西林说。

　　学术上，但凡涉及建筑结构安全问题，总会看到吕西林骨子里的坚持。有一次，他被邀请参加一个工程的专家评审会，面对邀请单位准备好的论证材料，吕西林认真研判，发现了设计中的不合理之处，当即提出不同意见和改进方案，“我来是给工程质量把关的，必须认真负责，不能只是抱着走过场的心态。”吕西林说。正如他经常对学生们说的：“抗震防灾事关人命，我们要有奉献精神，更要有使命感和责任心。”

　　“只要地震不消失，我们的研究就不会停止”

　　“在中国，高层建筑、连片建筑层出不穷，单体建筑就像一个个孤立的细胞，只研究单个细胞，难以掌握全部状况，要研究整个建筑群的抗震响应。科技发展日新月异，我们要不断学习，适应新的变化。”吕西林说。

　　蓬勃的创新热情引领着吕西林在学术道路上持续开拓进取。

　　吕西林的创新理念也影响着整个实验室的成员。去年，团队成员、同济大学土木工程学院教授周颖研发的“建筑群地震响应AI大模型”成为学术界讨论的热点——通过融合建筑物理特性与深度学习，短时间内即可预测21层高楼的地震响应，相当于给建筑群装上“神经系统”。2025年7月，这个AI大模型亮相世界人工智能大会。

　　2025年，上海张园7500吨重的石库门建筑群实现整体“搬家”，吕西林团队研发的“步进式移位”发明专利及相关技术成果在其中大显身手。此前，上海音乐厅和上海玉佛寺大雄宝殿等历史建筑的移位改造，也都离不开吕西林及其团队提供的技术支撑。

　　同济大学结构防灾减灾工程系教授蒋欢军在吕西林身边学习工作了30年，他感触最深的是吕西林身上不竭的学习劲头和创新活力：“吕老师常对我们说，随着新材料和新结构的出现，现有的技术标准未必适用，不要盲从标准，更不要受现有结构抗震技术的束缚。”

　　有人问吕西林，这一辈子只做抗震研究，会不会觉得单调？他摇摇头：“只要地震不消失，我们的研究就不会停止。只要还有一栋房子可能在地震中倒塌，我们的工作就没做完。”

　　从唐山到汶川，从居民楼到耸入云端的高楼大厦，吕西林用一生践行着一个信念——让建筑“震不倒”，让人们在安全牢靠的房子里幸福地生活。（记者 黄晓慧）