人物经历,曾庆元

1925 10出生在江西省太和县罗溪镇郑州村一个淳朴的农民家庭,家境贫寒。他从8岁开始就在私塾里读了4年书,显示了他的才华横溢和非凡的记忆力。通读中国古代文学的《论语》、《孟子》、《左传》、《诗经》、《管子》等十余部古书。赢得了他父母和兄弟的爱以及他的人民和亲戚的支持,并尽一切努力为他提供学校教育。小学两年,进入太和县初级中学,成绩一直名列前茅,尤其是数学。那时,我自学了樊氏代数。

1943进入江西吉安民族十三中高级中学学习。

1946考入江西南昌国立中正大学(现南昌大学)土木工程系。

1950毕业留校做助教。1953,部门调整,来到长沙中南土木工程学院桥梁与隧道系。同年年底,他被高教部派往哈尔滨工业大学读研究生,研究木结构。因为前苏联专家未到,学了半年俄语后,他于8月被高教部1954调入清华大学土木工程系,跟随前苏联专家学习钢结构。

1956年7月,毕业后回到中南建筑工程学院。其间,除了学习钢结构及相关课程外,还重点学习了弹性力学、弹性稳定、薄壁结构扭转及空间结构分析理论、金属结构屈曲强度、结构动力学,完成了跨度为100米的机库柱面网壳屋盖结构毕业设计,为后续发展奠定了坚实而广阔的理论基础。此外,曾庆元教授《民用与工业建筑钢结构》课程,研究厂房钢结构中变截面柱自由长度的计算方法。他基于初参数法和弹性稳定理论,提出了三段柱(两个变截面的阶梯柱)自由长度系数计算公式和考虑空间做功的厂房柱自由长度计算公式,被当时的武汉中南工业建筑设计院采用,写成论文《初参数法求厂房柱自由长度》,发表在《中南土木工程学报》第二期1957。

1960年8月,长沙铁道学院刚刚成立,曾庆元被调入该院教授桥梁、隧道与铁路工程钢结构与木结构课程,并担任建筑结构教研室副主任。从此,他走上了铁路桥梁振动与稳定性的教学研究之路。在1961到1971期间,他研究了钢结构的疲劳和桥梁的竖向振动。1963年,他写了《构件应力集中截面疲劳强度的计算》一文,推导了疲劳裂纹形成条件方程、疲劳破坏条件通用方程、构件应力集中截面疲劳破坏条件方程和构件应力集中截面疲劳强度的计算方法。但由于当时的试验、设备等客观条件,他不得不停止钢结构疲劳的研究,转向桥梁车辆振动的研究。1964年,他写了《钢连续梁桥竖向振动的近似计算》一文,基于达朗贝尔原理和虚位移原理,提出了连续梁桥自振频率和振动位移的计算公式。

1972年,铁道部桥梁工程局组织钢桥振动课题组,以成昆铁路192米简支钢桁梁桥模型为对象,研究钢桥的空间自由振动、静偏心荷载位移和内力分布。他有幸被邀请与著名桥梁专家李国豪一起参与理论分析。写了两篇长论文《简支桁梁桥偏心荷载位移、内力和自由振动的计算方法》和《504桥模型(桁宽33.33 cm)偏心荷载位移、内力和自由振动的计算》。计算结果与桥梁研究模型的实测结果非常接近。这一成果开创了用解析法对桁架梁进行空间分析的先河。

1976年,长沙铁道学院铁道工程系组织教育革命实践队在九江长江大桥遗址开办学校,让曾庆元做办事员,承担实践队的总务工作。当时大桥局设计院现场设计了引桥40m单箱双室预应力混凝土简支梁。某公司现场计算梁的扭转,得出梁端隔墙在自重作用下“三条腿”时的最大扭转拉应力为124kg/cm。负责设计的工程师要求实践小组计算箱梁的偏心荷载。领导把这个任务交给了他。基于上述桁架梁的空间分析方法,他提出了计算薄壁箱形梁的板梁框架法,计算出箱形梁在自重作用下“三条腿”时,端部隔墙的最大扭转拉应力为26公斤/厘米,最大竖向位移为2.6毫米。1997实地测量,结果和他上面的计算非常接近。在1978铁道部科学大会上,梁扭转的研究成果获得两项大奖。虽然他没有自己和长沙铁道学院的名字,但他对计算的准确性感到满意。

1978年,我国恢复研究生招生制度。这一年,曾庆元升任副教授,指导研究生讲授结构动力学和结构稳定理论两个学位课程。同时,他也选择了桥梁车辆振动作为未来的研究方向。桥梁的车辆振动研究已有一百多年的历史,基本解决了竖向振动,而横向振动国内外研究不多。主要问题是车桥系统空间振动方程的建立、横向振动激励源的确定、桥梁车辆振动的随机分析、桥梁横向和竖向刚度分析等。经过近20年带着全新理念的研究生研究,他实现了重大理论突破。他在达朗贝尔原理和虚功原理的基础上,提出了“弹性系统动力学中总势能不变原理”和“对号入座”法则,形成动力学矩阵。基于这一原理和规律,他简单地建立了“车桥时变系统(以下简称本系统)空间振动矩阵方程”,避免了国内外建立车桥振动方程时横向振动方程解的唯一性得不到保证的问题。基于弹性系统动力学的总势能不变原理,他提出了弹性系统运动稳定性的总势能判据。根据这一判据,计算结果与经典解一致,但计算远比经典方法简单,从而对经典动力学理论作了重要补充。曾庆元运用该理论解决了九江、芜湖长江大桥、广深准高铁石龙大桥、提速线桥梁、高速铁路桥梁(方案)等50余座桥梁的横向刚度分析问题,10多座钢板梁桥的配筋计算问题,取得了一定的经济效益和社会效益。

1979年冬,曾庆元应邀与铁道部第四勘察设计院合作,对京广复线武水大桥预应力变截面单箱双室混凝土连续梁桥进行了扭转计算。1979年夏天,著名桥梁专家李国豪院士提出了桥梁截面有限元分析理论。用梁有限元法计算桥梁的扭转,遇到了如何考虑桥梁的端隔板和横隔板的问题。在上述薄壁箱梁计算的板梁框架法的基础上,曾庆元分别计算了梁单元变形和扭转的弹性应变能和荷载势,并在用势能驻值原理得到平衡方程时保持了位移参数的一阶变化,从而得到了形成矩阵的“行”和“列”的相交法则,他将其命名为“对号入座”法则。显然,它与一般有限元分析中的计算机编码方法有着本质的区别,任何复杂系统的刚度矩阵和载荷阵列都可以简单地由该规律建立起来。这一规律使结构矩阵分析发生了质的变化,具有重要的实用价值。

1987曾庆元受铁道部桥梁工程局委托,对九江长江大桥拱桁组合体系的动力特性和横向刚度进行了研究。该研究完成于1989,结论是该桥具有足够的横向刚度。后来因为有人对桥梁横向刚度提出异议,国务院责成国际工程咨询公司组织专家组进行评审论证,得出了同样的结论。桥梁于1994完成,列车试验于1995进行。试验结果表明,该桥横向刚度优越,与按他的理论计算的结果一致。实践是检验真理的唯一标准。大桥通车以来,列车一直安全运行,安全性和舒适性极佳。

1988,曾庆元加入中国* * *产党。1989年被铁道部授予“铁道部优秀教师”称号。1991被国家教委、人事部评为“湖南省普通高等学校科技先进工作者”、“全国优秀教师”,铁道部“全国优秀铁路知识分子”,享受政府特殊津贴。

1999 11当选中国工程院院士。