俄国第一工程师—舒霍夫

写在前面的话:
作为土木工程的学生,如果问你,世界上有多少著名的结构工程师?你能答得上来吗?而相同的问题去问建筑系的学生,大家一个个如数家珍:贝聿铭、柯布、安藤忠雄、密斯、赖特、扎哈......因此,我搜集了网上的资料,来介绍一下20世纪以来那些著名的结构工程师,看他们是如何满足建筑师那优美的造型,如何完成那些复杂的结构工程的。

先来让我们看几座高塔。


中国广州,“小蛮腰”
日本,神户港塔
澳大利亚悉尼,电视塔

是不是觉得这些塔造型优美,巧夺天工?其实他们都有一个统一的结构形式—“双曲壳塔”,而开创这个优美的结构形式的,就是今天要介绍的一位来自战斗民族的“大神”级工程师—弗拉基米尔·格里戈里耶维奇·舒霍夫(Vladimir Grigoryevich Shukhov),称他为“俄国第一工程师”,这一点也不过分。他在半个多世纪的工程师生涯中,为俄罗斯在诸多工程技术领域建立了国际领先地位。

Vladimir Grigoryevich Shukhov (1891-1939)

舒霍夫是梁、壳和膜体系在弹性理论下的应力应变实用数学分析方法研究的先驱。借助这一领域的研究,他创造性的发展了双曲壳塔、网状壳体、张拉结构、栅格壳体以及储油罐、输油管、工业锅炉塔架、船只和驳船等各种各样的结构体系。此外,他还是一位化学工程师、机械工程师和设备工程师,他设计了石油的“舒霍夫裂解”的工艺流程、新型油泵,使用裂解油渣作为燃料的新型锅炉、巴库油田的输油管网、好几座城市的主干给排水网络。当然,最著名的还是那些屹立在世界各地的“舒霍夫式双曲壳塔”。

世界上第一个双曲壳塔,舒霍夫,1896

舒霍夫1853年8月28日出生在戈拉依沃仓市库尔斯克古别尔尼(现为别尔格罗德地区)。从小他就领略了俄罗斯大自然的美,学习了和声学和自然法则,他6~7岁时,最喜爱的事就是读书和欣赏结构新颖的建筑物。

1871年,他以优异成绩进入皇帝莫斯科技术学校——当时俄罗斯最好的学校之一。舒霍夫在校不仅刻苦学习,而且重视理论联系实际,完成了第一个有实用价值的烧液体燃料的结构简易的蒸汽喷嘴,并亲手制作出很好的模型。到1880年,舒霍夫喷嘴在俄得到广泛应用,并受到门捷列夫(背过元素周期表没?)的高度评价。

1876年,舒霍夫在皇帝莫斯科技术学校毕业,获机械工程师称号和金质奖章。当时校方提出要年仅23岁的舒霍夫马上在校准备教授讲座,俄罗斯伟大数学家切贝绍夫还邀请他共同在纯数学及分析力学方面进行研究,但是舒霍夫毅然决定去做工程师,开始了终身实践活动。

一位有理想的工程师!

舒霍夫是一个全能的工程师。

世界上第一座卷形屋面和钢拉伸圆形建筑

他不但在建筑结构方面造诣颇丰,在泵结构方面,他的著作已成为俄罗斯技术文献中最有价值的贡献。1894年,理论著作《直作用泵及其补偿》出版;1897年,《直作用泵理论及实际计算资料》问世。同时,舒霍夫还创立了新奇型泵结构:柔性拉杆惯性活塞泵、绳系空气举装置。

在造船方面,舒霍夫创建新式合理金属运油驳船。直至今日,这种油驳仍不失为是质量完好的。20世纪初,伏尔日斯克地区75%以上的运油船都是舒霍夫结构体系的。他还设计建造了海上和内河油轮以及铁路油槽车。


舒霍夫塔,乌克兰,1911

在石油储存方面,舒霍夫创立了以经济学原理为基础的合理建设石油储罐的流派。他在世界实践中,首先奠定了用金属标准圆柱形构件在弹性沙土基础上装配油罐的理论,并树了这种装配罐典型。经过100多年的实践考验,这一理论仍不失光彩。舒霍夫储油罐体系广泛用于储存石油、汽油、水、酒精、植物油和酸等。

在石油加工方面,舒霍夫发明了煤油裂化工艺,当时命名为舒霍夫工艺。按此工艺,在巴库希巴耶夫工厂建成5套连续作用的煤油提取装置。1888年,该成果获俄发明专利书,1923年,国际发明专利特许承认舒霍夫工艺为世界第一和唯一的发明专利。1890年,舒霍夫同因奇克又合作取得“周期蒸馏用液压分馏塔”的发明专利证书。1891年,他与加夫里洛夫获“连续分开蒸馏石油及液体燃料装置”的发明专利。舒霍夫的煤油提取装置比美国的至少要早20年。

舒霍夫的水管锅炉体系,被认为是19世纪末锅炉事业的完整革命。他的水冷壁式锅炉用于莫斯科和整个俄罗斯的取暖上,并被日本等采用。舒霍夫还建造了俄罗斯的第一个储气库及莫斯科美术剧院第一个旋转舞台。该旋转舞台在1896年的下诺夫戈罗德全俄美术工艺展览会上曾获最高奖赏。1900年的巴黎世界展览会,舒霍夫锅炉被授予优良展品奖状及大桌头金质奖章。

上交易行,GUM,莫斯科

舒霍夫是苏联第一个五年计划的建设者和组织者。在他的领导下,设计了许多大型工厂的车间,恢复了战争破坏的罐油设施、桥梁、网状塔。1928年,他被推选为苏联科学院通讯院士。翌年,成为荣誉院士。1928年,他被国家首批授予劳动英雄称号和科学技术功勋活动家殊荣。

舒霍夫不但在工程方面出类拔萃,他还在地质学、天文学、生物学、历史学、经济学及相对论知识方面造诣颇丰,精通多种外国语,是一位优秀运动员、摄影师、象棋手、鉴识家及艺术精明鉴赏家。 十项全能,样样精通。

1939年舒霍夫与世长辞。

苏联构成主义能够在建筑理论历史中树立起来,并且成为后世不能逾越的存在,最重要的前提是有舒霍夫这样超级的工程师存在,他创造的双曲壳塔结构,在今天看来 ,仍然是一种优美的结构体系。

参考文献
如塞西尔·巴尔蒙德般的著名结构师有哪些?猪小宝的回答
维基百科—舒霍夫
俄国第一工程师——В.Г.舒霍夫(Vladimir (Shukhov)

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