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孙钧 (1926.10.23-) 生于江苏苏州,祖籍浙江绍兴,工程力学家,隧道与地下结构工程专家。长期从事高校地下建筑工程专业教学,进行地下结构理论研究,对发展地下结构流变力学、粘弹塑性理论和防护工程抗爆动力学等学科有重大贡献。出色地完成了多项重大工程、国家基金和科技攻关任务。1976年,他在国内率先为进修人员和青年教师开设了“地下结构非线性静、动力问题有限元法解析”、“地下结构粘弹塑性理论”及“地下结构抗爆动力学”等一批新课程和专题讲座,为以后国内这一学科理论的研究和发展奠定了厚实的基础。

基本资料

1926年10月23日 出生于江苏苏州。
1938-1944年 就读于江苏省立上海中学,高中工科毕业。
1944-1949年 先就读于上海圣约翰大学,后转入上海国立交通大学土木工程系结构专业,获工学士学位。
1949-1951年 先后在上海华东航空处和公共房屋管理处任技术工作。
1951-1952年 任上海交通大学助教。
1952-1980年 任同济大学讲师、副教授、地下工程系副主任、同济大学教务处处长。
1980-1981年美国北卡罗莱纳州立大学(NCSU)土木工程系访问教授
1980年至今 任同济大学教授、结构工程系系主任、地下建筑工程系名誉系主任、校务委员会委员、校学术委员会副主任委员。
1991年11月- 选任为中国科学院学部委员(现改称院士)。

生平介绍

孙钧,字秉之,1926年10月23日出生于苏州,祖籍浙江绍兴。1937年“七七”事变后,随家迁往上海,1938年,考入江苏省立上海中学初中,1944年,毕业于该校高中工科,同年9月考入上海圣约翰大学,1945年秋,转入国立交通大学土木工程系学习,1949年5月,毕业于该系结构工程专业。
孙钧出身于书香门第,更兼青少年时期接受过著名学府的系统基础教育,自幼养成了勤奋好学的良好习惯。在大学读书期间受师长熏陶,牢记“要趁年轻求知欲旺盛且又精力充沛,多读几本经典著作,做它几千道习题,以后一辈子受用不尽”,“做学问也要像建造房屋和桥梁,先要有坚实牢固的基础”等教诲,曾潜心攻读S.铁木辛柯(Timoshenko)的著作《弹性理论》、《板壳力学》、《结构稳定与振动》,以及K·太沙基(Terzaghi)的《理论土力学》,蔡方荫的《普通结构学》等经典著作,从中汲取丰富的学术营养,为他后来在土木结构工程领域继续深造和开展学科前沿研究奠定了扎实的基础。
1949年夏,大学毕业后的孙钧在上海华东人民革命大学参加培训,接受马列主义和辩证唯物主义的革命思想教育。结业后先后在华东航空处研究室和上海市公共房屋管理处担任技术工作。1951年秋,调至上海交通大学土木工程系任助教。1952年,全国高校院系调整,他又被调至同济大学并升任讲师,从事工程力学教学和研究工作。由于谙熟俄语,1954年9月他担任了在同济大学工作的前苏联桥梁专家的翻译,学科领域随之改为桥梁结构与施工,后来就留在桥梁隧道教研室工作。其间结合当年武汉和南京长江大桥的工程建设,曾进行预应力混凝土迭合梁和夹板拱木支架及电热法预应力管柱生产、设计工艺等方面的研究。1958年,加入中国共产党。1960年初,国家建筑工程部要求同济大学筹办国内高校第一所地下建筑工程专业,孙钧受命组建地下建筑教研室,任教研室主任并晋升为副教授,学科方向转为隧道与地下建筑工程,并从此开始了他在地下工程学术领域从事教育与科学研究工作的漫长生涯。1980年,晋升为教授。在探索地层奥秘、开发利用地下空间资源这块沃土上,他辛勤耕耘,以累累硕果成长为国内外该学科领域的知名学者。80年代,他历任同济大学地下工程系和结构工程系主任、校教务处长和校学术委员会副主任职务。
孙钧
1960年至1961年,他率领部分教师和首届地下建筑工程专业学生数十人,负责了我国第一座特大型军用地下飞机洞库工程的建设。1965年至1966年,他作为总体设计负责人,主持了上海市第一座地下铁道车站——迄今国内外最大的预应力混凝土气压沉箱工程的勘测和设计工作,并担任上海打浦路黄浦江越江隧道工程设计和施工的技术顾问,亲自参与了该隧道备用车道连续沉井的设计工作。70年代,孙钧对我国人民防空工程的建设作出了重要贡献,不仅培养了大批学生,充实了人防工程设计、施工和科研部门的技术队伍,而且为上海市人防工程示范性地规划、设计了多处不同等级的人防样板工程,包括分几批培训技术干部。结合这一时期为数众多的工程实践,孙钧对地下结构设计计算理论进行了系统深入的研究,并进而涉猎地下防护工程抗爆结构动力分析等复杂力学领域。1976年,他在国内率先为进修人员和青年教师开设了“地下结构非线性静、动力问题有限元法解析”、“地下结构粘弹塑性理论”及“地下结构抗爆动力学”等一批新课程和专题讲座,为以后国内这一学科理论的研究和发展奠定了厚实的基础。
1980年至1981年,作为访问教授,孙钧去美国北卡罗莱纳州立大学(NCSU)土木工程系进一步探索研究具有国际水平的地下结构学科理论,并搜集了一批宝贵的实验、测试资料以及最新参考文献。回国后不久,他被审批为国内首批博士研究生导师。他作为学科负责人,在同济大学领导的“结构工程”和“岩土工程”两个学科被双双批准为我国首批重点学科,并于1985年批准建立国内首批“博士后”科研流动工作站。从80年代初开始,他带领教师和一批博士、硕士研究生,结合近20项重大工程的建设任务和国家“六五”、“七五”、“八五”重大科技攻关任务以及10多项国家与部委下达的科学基金课题,就发展地下结构流变力学和粘弹塑性理论,以及地下防护工程抗爆动力学等前沿学科进行了深入系统地研究。截至1992年底,他个人或与他人合作已发表的学术论文和研究、试验报告有120余篇,出版专著5部,其中1988 年由科学出版社出版的《地下结构》上、下册一书,曾在1989 年莫斯科国际书展中被评为优秀图书,并获1992年度国家建筑类优秀图书二等奖。近20年来,他的研究成果已荣获国家科技进步二、三等奖3项,以及部委级科技进步一、二、三等奖6项,由国外颁发的荣誉一等奖1项,连同其他奖励共约20余次。许多成果经技术鉴定居国内领先地位或达到了国际先进水平
1991年11月,孙钧当选为中国科学院技术科学部院士,同时,他还兼职许多学术职务:国务院学位委员会土建、水利、测绘学科评议组召集人,国家自然科学基金委员会材料与工程学部土建学科评议组召集人,国家自然科学奖评委,全国“博士后”科研流动站管委会专家组成员,国际岩石力学学会副主席,中国岩石力学与工程学会理事长暨中国国家小组主席,中国土木工程学会副理事长,中国科协全国委员会委员等等。另外还受聘为长江三峡工程、江阴长江公路大桥(国内最长悬索桥)、北京和上海市地下铁道工程等等许多重大工程的技术专家和顾问,以及国内若干所重点大学的名誉教授和国外一些大学的客座研究员

技术成就

创建高校第一所地下建筑工程专业
在世界各国的文明史上,地下空间的利用可追溯到上古时代(天然洞穴),而现代地下结构工程的大量兴建却仅自20 世纪初才开始。建国初期,我国高校设置有桥梁与隧道工程、采矿工程和水工建筑物等有关专业。50年代末起,国内开始规划筹建各类大型国防和人民防空地下防护工程、地下铁道、越江隧道、水电站地下厂房和各类水工隧洞等等,迫切需要在最具备条件的同济大学创办国内外都还没有过的“地下建筑工程专业”,以培养可以从事上述有关工作的专门科技人才。历史的重任落到了孙钧肩上,他担任了地下建筑工程教研室主任,以后又担任地下工程系副主任和结构工程系主任(地下建筑工程专业划归入结构工程系)。在该学科领域,地下建筑工程交叉融合了工业与民用建筑、结构工程、土力学与地基基础、岩石力学以及工程地质与水文地质等学科的特色,属于新兴边缘学科。专业创始之初,孙钧举步维艰,对教师们提出了“在战斗中成长”的口号,结合参加国家重大地下工程建设的实践,一面编写新课教材,一面开展科学研究,并筹集经费建立地下结构实验室。他身体力行,除主持学科建设以外,还亲自开设了“地下建筑规划与设计”和“地下特种工程(防护结构)”两门新课,同时招收“地下结构”方面的研究生。到1996年9月为止,该专业已培养本科生1500余人,他本人已培养毕业硕士生25人,毕业博士生28人,出站“博士后”7人,(现在学硕、博士生18人,博士后2人)。这些人才遍布全国各地的勘测、设计、科研、施工和教学部门,已经或正在成长为我国地下工程建设的中坚力量。
孙钧十分重视师资培养和学科建设。
孙钧

孙钧

70年代后期,“文化大革命”结束后,孙钧就向全体教师提出了“认真读一本书,在学术上赶上时代发展步伐”的要求,并推荐了由C·S·德赛(Desai)编著的《有限元素法引论》。他还将书中内容分成专题,指定教师分工精读后在教研室作学术报告,随后开展讨论。在他的倡导和推动下,教研室的学术空气很快复苏,学术论文年出版数达到30篇以上,学术水平在短期内跃居国内领先地位。在师资力量方面,开始时教研室仅有教师12人(其中副教授2人、讲师4人),80年代中叶发展为32人(其中教授5人、副教授17人、讲师10人),加上常有约25~30 名在学博士、硕士研究生和“博士后”等较高层次的研究人员,使由他组建并作为学科负责人的教研室与下属的几个学科组逐渐成为人数众多、梯队级配合理、阵容齐整和十分能团结战斗的集体。孙钧常说,“像我们这样的专业,一定要在所有重大研究领域都有人分兵把关,并形成自己的研究特色。”教研室设有设备良好的专业实验室,并设有结构工程(地下结构方向)、岩土工程、桥梁与隧道(隧道方向)、地震与防护工程(地下防护工程方向)以及地下空间规划与利用共5个硕士学科点,前两个还设有博士点和“博士后”科研流动工作站。该专业归属的同济大学结构工程和岩土工程两个学科,于1987年都被批准为国家首批重点学科,在国际、国内岩土和地下工程界享有声誉。
开拓了地下结构工程力学
本世纪60年代,奥地利专家L·V腊布西维兹(Rabcewicz)在总结前人经验的基础上提出了一整套用于隧道设计与施工的新技术,简称新奥法(New Austrian Tunnelling Method——NATM)技术。这类技术的基本要点,是依靠由多种量测手段获得的信息对隧洞开挖后围岩的动态进行监控与预测,并据以指导隧道支护结构的设计与施工。在支护结构型式上,新奥法技术摒弃了以整体式混凝土衬砌被动地支撑洞室围岩的传统做法,改由适时构筑的柔性、薄壁、能与围岩紧密贴合的锚喷网支护以保护与加固围岩、而又以围岩的自承与自稳能力为主体的天然承载结构,使其能以依靠自身能力保持持续稳定,从而达到省工、省料和降低造价的目的。70年代以来,国内对这类技术逐渐重视,并开始在工程实践中推广应用。
孙钧不仅热心关注在国内推广采用新奥法技术,
孙钧

孙钧

而且专心致志于以力学原理对其作出理论解释和制定锚喷支护优选方案的研究,深入探讨施锚区围岩抗剪强度的提高等问题,并在逐步取得成果后,开拓了新的学科分支——地下结构工程力学,使新奥法技术不仅更加完美地应用于一般隧道工程建设,而且适用于大型复杂的地下厂房结构等的设计和施工。在创立新学科分支的过程中,孙钧结合所承担重大工程的设计和研究工作,将岩土力学、工程计算力学、地下结构与施工,以及系统分析与优化理论等相关学科交叉融合,对大型复杂地下工程结构物建立了可考虑不同工况、不同施工受力阶段、逐次分步开挖效应以及相邻洞室开挖优化步骤比选的施工模拟理论,包括制定相应的分析手段和编制程序软件。这一重大研究成果不仅丰富了地下结构的理论内涵,而且为现代地下工程实用计算理论的建立、完善并使之走向规范化奠定了基础。有关成果已于“六五”、“七五”和“八五”期间在多处水电站地下厂房、隧洞和矿山井巷工程中被采用,取得了显著的技术与经济效益。在地下结构粘弹塑性理论方面,孙钧对非连续岩体“隧洞围岩——支护系统”的蠕变机理与时效应力重分布,软弱岩体和饱和软粘土的非线性流变属性,渗水岩体中膨胀围压、渗流与蠕变的耦合力学效应及其对围岩稳定性和隧洞支护受力影响等地下结构理论的前沿课题进行了系统深入地研究,共完成国家自然科学基金、教委博士点基金与上海市科委基金课题11项,发表学术论文60余篇。在地下防护结构抗爆动力学研究领域,孙钧对锚喷支护的抗爆动力性能以及坑道、地道结构在核爆冲击波作用下与岩土介质动力相互作用的力学机理与力学分析计算等开展了理论研究,建立了新的分析手段与数值计算方法。这项成果不仅得到广泛应用或纳入规范,而且对该分支学科的发展也有深远的影响
为地下工程建设默默奉献的尖兵
孙钧历来不做空泛的学问,反对“理论一大套,实际不对号”,他的学风严肃而活泼。他十分重视以理论作指导为地下工程建设事业多做贡献,不仅多次亲自主持重大工程的规划与设计,而且总是结合在实际工程中遇到的技术难题开展科学研究。70年代后期起,孙钧在参与云南鲁布革水电站地下厂房设计研究的过程中,承担了国家“六五”科技攻关项目“水电站地下厂房围岩——支护系统的粘弹塑性分析”的研究任务,并以这一工程项目为依托,完成了中国科学院基金项目“非连续岩体地下结构粘弹塑性问题的理论与实践”。国家自然科学基金委于1987年组织了部级专家评议,认为这个项目“研究工作学术上有创新,其理论分析部分达到了国际水平,并能注意将理论研究成果应用于工程建设,取得了明显的经济效益”。80年代中期,他又结合天生桥一级电站的建设,积极承担了水电部“七五”攻关项目“天生桥一级电站导流隧洞全断面开挖的实验与理论研究”。嗣后又陆续接受或承担的大型水电站地下厂房和各类水工隧洞科研咨询任务有:天生桥二级电站、天荒坪抽水蓄能电站、广州抽水蓄能电站、青海拉西瓦电站、四川二滩电站和云南小湾电站等等。同一期间,孙钧还主持了国家“七五”科技攻关项目“淮南煤矿软岩井巷预制大弧板支护研制与工业性试验”的研究,所得成果对指导软岩巷道掘进与矿山开采有重要价值。他的地下结构施工模拟与开挖时空效应的力学分析理论还被应用于某大型国防极软岩坑道工程的设计与施工,取得了成功。
80年代中期起,城市地下空间开发利用的工程建设逐渐掀起热潮。国内各大城市相继兴建地下铁道、地下车库、地下商城商业街综合体,孙钧担任了北京和上海市地铁建设的技术顾问,以及迄今国内最大的上海市人民广场地下车库与地下商城工程和全国各地许多重大工程建设的技术顾问。此外,他还亲自主持了青岛市地下铁道合理埋深的研究、江阴长江大桥与过江隧道的比选研究以及广州虎门悬索桥锚碇工程质量评价与工程对策研究等项任务,为国家重点工程的建设付出了汗水和辛劳。进入90年代以来,他又作为长江三峡工程的外聘专家,为船闸高边坡岩体的局部稳定与闸室的变形控制,多次下川江、攀上子岭而劳碌奔波;为上海宝钢三期工程外港建设在酷暑中伏笔书写研究报告,肩负了一位院士应该挑起的为国分忧的历史重担。数十年来,孙钧跋山涉水地赶赴一个又一个工地,进行现场勘察和调查研究,获取从事研究工作的第一手资料。90 年代初,他曾一年中几次在沪渝航道上奔波,为了成渝一级公路上几座隧道设计方案的比选,为了搞清华荫山大断裂与地下采掘的内在联系,巴山蜀水之间留下了多少他的足迹。为了检查现场测试仪表装置,他曾步入广州抽水蓄能电站地下洞室内数公里,早年还曾踏遍了吉林边塞地区的许多崇山峻岭,深入淮河南北的地下深处逾千米,针对工程建设中遇到的实际问题出主意、想办法,最终努力探求他所要求的“最优解”。80年代以来,孙钧在结合国家重大工程建设中开展高水平的学术研究,取得的成果已产生巨大的技术与经济效益。例如他通过对成渝一级公路4座长大隧道运营通风、出入口照明和光过渡设计所作的研究,提出了改用纵向全诱导式射流通风取代横向通风以及采用改善洞口照明的计算机监控以取代洞外光过渡的设计构思,使得仅一座隧道就可为国家节约投资约3000万元。
孙钧

孙钧

兴趣——锲而不舍的动力
孙钧取得上述学术成就的原因,他自己认为仅是那么简单而又发人深思:“几十年来,使自己忘我以求、锲而不舍的动力,可说只是‘兴趣’两字。”“因为有了浓厚的兴趣,所以当我数十年如一日孜孜不倦地探索学问上的真理时,就会因为有了一股莫大的、自发的热爱情感而痴心、入迷。”“谁也没有要求我这么做或那么做,但老牛不鞭自奋蹄啊!这已成了我生活中不可或缺的部分,就像每天要吃饭、要睡觉一样。”孙钧还动情地说,“不管学习什么,只要刻苦钻研进去,就会感到知识之广、之深真是浩如烟海,越学越有兴味,钻研与兴趣形成了良性循环。这样,成功也就在向您招手了。”90年代是孙钧功成名就的年代,虽然他年逾古稀,然而他却仍然兴趣不减当年,还是几十年如一日意气风发地率领学科组全体成员努力攀登新的学术高峰。

主要论著

1 孙钧,吴逸群.岩土介质中应力波传播问题的有限元法分析.岩土工程学报
2 孙钧,侯学渊.上海地区圆形隧道设计的理论和实践.土木工程学报
孙钧

孙钧

3 孙钧.地下抗爆结构有限元数值分析的若干课题.岩石力学与工程学报
4 孙钧,侯学渊主编.《地下结构》上、下册(专著),北京:科学出版社
5 孙钧,章旭昌.软弱断层流变对地下洞室围岩力学效应的粘弹塑性分析.岩土工程学报
6 孙钧,汪炳鉴主编.地下结构有限元法解析(专著).上海:同济大学出版社
7 孙钧,黄伟.岩石力学参数弹塑性反演的优化方法.岩石力学与工程学报
8 孙钧,蒋树屏,袁勇,黄宏伟.《岩土力学反演问题的随机理论与方法》
9 孙钧.《地下工程设计理论与实践》(专著),上海:上海科学技术出版社
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