朱伯芳

朱伯芳，水工結構和固體力學專家，中國工程院院士，水利電力部水利水電科學研究院結構材料所高級工程師，華北水利水電學院教授。

朱伯芳
原圖鏈接 圖片來源360搜索 中國工程院院士
出生	1928年10月17日 江西省餘江縣
國籍	中國
職業	科研工作者

1951年，朱伯芳畢業於交通大學土木系。歷任安徽省佛子嶺、梅山水庫工程指揮部工程技術科技術員，水利部治淮委員會設計院水工室組長、工程師。

朱伯芳參加了佛子嶺、梅山水庫連拱壩及響洪甸水庫拱壩的設計工作。在混凝土溫度應力、徐變理論、有限元方法、新壩型、壩工優化設計等方面的研究成果，已在新安江、劉家峽、李家峽等水利工程中得到應用。水工混凝土溫度應力的研究成果，1982年獲國家自然科學獎三等獎，出版多部著作。

目錄

人物經歷

1928年10月17日，朱伯芳出生於江西省餘江縣馬崗下朱村的一個書香之家。朱伯芳中學時代的人生目標，就是希望做一名鐵路工程師。

1948年，從南昌一中高中畢業後，以第一名的成績考取交通大學土木系。進入交大後，因為經濟拮据，只好半工半讀，一邊讀書，一邊做家庭教師，大學三年級選擇了市政工程專業。

1950年，淮河發生了歷史上罕見的洪水，國家成立了治淮委員會，並決定華東、中南兩個大區所有大學土木、水利系的四年級學生，中斷學習參加治淮工程。朱伯芳被分配到了安徽，參加佛子嶺水庫連拱壩的設計。國家原定這批學生一年後回校繼續完成學業，但一年期滿後，大壩的設計工作尚未完成，由於工作需要，他提前畢業，留在了治淮委員會。

1948年-1951年，朱伯芳在交通大學土木工程系學習。

1951年-1956年，朱伯芳參加治淮工程，先後參加了安徽佛子嶺、梅山、響洪甸三水庫的設計，任技術員、工程師、壩工組長。

1957年-1969年，朱伯芳擔任水利電力部水利水電科學研究院結構材料研究所任工程師、組長，從事混凝土高壩研究，在中國開闢了混凝土溫度應力、混凝土徐變理論等新的研究領域。

1969年-1978年，朱伯芳擔任水利電力部第十一工程局勘測設計研究大隊任工程師、課題組長

1978年，朱伯芳擔任中國水利水電科學研究院教授級高級工程師、博士生導師、研究室主任、兼任水利部和國務院南水北調辦公室科學技術委員會委員。

1995年，當選為中國工程院院士。

主要成就

科研成就

在淮河，朱伯芳參加了中國第一批建造的佛子嶺、梅山、響洪甸三個混凝土壩的設計。為中國從無到有掌握現代混凝土壩設計技術作出了貢獻，並有所創新。

1956年，黨中央提出向科學進軍的方針，中央各部門均成立科研院所。水利部在北京成立了水利水電科學研究院，朱伯芳於1957年調至該院從事混凝土高壩的研究工作後，在中國開闢了混凝土溫度應力和混凝土徐變兩個新的研究領域，建立了完整的計算分析和理論體系，取得了一系列國際領先水平的成果，已在國家經濟建設中廣泛應用。"文革"期間，水科院被撤消，朱伯芳被下放至河南三門峽工地，在十分艱難的條件下，他仍夜以繼日地工作着，在有限元及溫度應力等方面取得了豐碩成果。1978年他回到重建的水科院後，積極從事拱壩優化、有限元仿真及溫度應力等方面的研究工作，取得大量高水平成果。

朱伯芳獲得的主要獎勵有:1956年，安徽省先進工作者;1982年，以"水工混凝土結構溫度應力研究"獲國家自然科學三等獎(第一獲獎者);1984年，獲首批國家級有突出貢獻科技專家稱號;1988年，以"拱壩優化方法、程序與應用"獲國家科技進步二等獎(第一獲獎者);2000年，以"混凝土高壩全過程仿真分析及溫度應力研究"獲國家科技進步二等獎(第一獲獎者) 。

提出非均質彈性徐變體兩個基本定理及有限元徐變應力隱式解法。提出了庫水溫度、溫度荷載及重力壩、拱壩、船塢、水閘、澆築塊等一系列水工結構溫度徐變應力計算方法，建立了混凝土溫度應力和溫度控制較完整的理論體系，提出了結束"無壩不裂"歷史的策略和技術，並已在部分工程實現。提出了拱壩優化數學模型和求解方法，用優化方法設計的拱壩已建成170餘座，可節約10%~30%。提出了混凝土壩仿真的一整套計算方法。提出的各種計算方法和設計準則獲廣泛應用，納入中國重力壩、拱壩等設計規範的即有14種 。

從七十年代初開始，積極推廣有限單元法;從1976年開始，開闢了拱壩優化這一新的研究領域。

1984年被授與首批國家級有突出貢獻科技專家稱號，第八、九屆全國政協委員。

研究領域

"十年動亂"期間，朱伯芳被下放至河南省三門峽市郊的水利工地。逆境中他並沒有沉淪，從1972年開始，他聯合宋敬廷，把當時國外剛剛興起的有限單元法引進到國內。朱伯芳的主要貢獻有:

(1)與宋敬廷合作，編制中國第一個不穩定溫度場程序，第一個混凝土溫度徐變應力程序(1972年)，第一個彈性厚殼程序等5個有限元程序，並應用於大量工程計算;(2)徐變應力的隱式解法;(3)中國第一個混凝土壩仿真計算(1972年，三門峽底孔壩段);(4)提出了混凝土高壩仿真的一整套高效率、高精度的計算方法，包括並層算法、分區異步長算法、並層壩塊接縫單元、水管冷卻等效熱傳導方程等;(5)撰寫出版《有限單元法原理及應用》一書，為設計、科研、工程、教學發揮了積極的作用。

隨着時代的發展，有限元方法的推廣和計算機技術的逐步普及，隨之而來的是混凝土壩仿真分析研究的實用性及可行性增強，適用範圍進一步擴大，成果水平日益提高，從而為21世紀水利工程的設計和施工起到了關鍵性作用。目前，中國的高混凝土壩溫度應力及溫度控制仿真分析水平，在世界上處於領先地位。已經用這套方法，對國內數十座大中型水電站進行了溫度應力及溫度控制仿真分析，所得成果，被廣泛應用於設計和施工。

2000年，他以"混凝土高壩全過程仿真分析及溫度應力研究"，獲國家科技進步二等獎。

主要成就

1949年以前，中國只有一座日本人建造的豐滿混凝土重力壩，沒有自行設計的混凝土高壩，中國在混凝土壩的設計和施工方面是一片空白。1951年至1956年，朱伯芳參加了中國第一批三座混凝土高壩--佛子嶺連拱壩、梅山連拱壩、響洪甸拱壩的設計，並擔任響洪甸壩工組長。佛子嶺是中國自行設計建造的第一座混凝土高壩，梅山是當時世界上最高的連拱壩，響洪甸是中國第一座混凝土拱壩。在汪胡楨、曹楚生的領導下，朱伯芳與裘允執、周允明、薛兆煒等一起，通過這三座大壩的建設，掌握了現代混凝土高壩的一整套設計技術，並有所創新。

早在1952年，朱伯芳就針對當時國外壩工建設中，全壩均採用統一混凝土標號的做法，提出了根據不同應力水平，在壩體不同部位採用不同的混凝土標號的理念，運用於工程中後，節省了大量資金。此種做法如今已成為大壩設計中的常規理念;1953年，朱伯芳提出變厚度支墩壩應力的彈性力學解法;1955年，朱伯芳提出了有熱源水管冷卻解法及澆築層水化熱溫升理論解，該成果早在20世紀50年代末即已享譽國內外。如前蘇聯1959年編制的三門峽重力壩設計書中即有以下記載:"本壩冷卻水管的計算，採用了中國朱伯芳方法"。

溫度應力是水工混凝土結構設計和施工的一個關鍵問題。朱伯芳以他敏銳的洞察力，早在1955即在國內首先開闢了混凝土溫度應力和溫度控制的研究領域，並憑藉他多年的工程設計實踐和深厚的理論功底，闡明了混凝土溫度應力的基本規律，建立了完整的計算分析和理論體系，提出了混凝土澆築塊、基礎梁、船塢、水閘、重力壩、拱壩、孔口、庫水溫度、寒潮、水管冷卻等一系列溫度應力研究成果和計算方法，廣泛應用於實際工程，其中11項成果已經納入國家重力壩、拱壩、船塢、水工荷載、水工混凝土結構等設計規範。

以他本人成果為核心的《水工混凝土結構的溫度應力與溫度控制》一書(75萬字)，是大體積混凝土方面的重要著作，在水工混凝土結構設計和施工中發揮了重要作用，並獲得國內外高度重視和廣泛好評，1991年，日本建設省已將全書譯成日文。1982年，他以"水工混凝土結構溫度應力研究"，獲得國家自然科學三等獎。此後，他又繼續在溫度應力和溫度控制方面積極研究，發表技術論文30餘篇，對通倉澆築常態混凝土重力壩、碾壓混凝土重力壩、碾壓混凝土拱壩的溫度應力和溫度控制進行了系統研究，於1999年出版了專著《大體積混凝土溫度應力與溫度控制》(115萬字)。

朱伯芳參與大壩設計

國內外混凝土壩"無壩不裂"是長期困擾水工界的一個世界性難題，朱伯芳對此進行了長期的系統研究。他先後提出了加強混凝土施工質量控制、優化材料抗裂性能、適當提高抗裂安全係數、嚴格控制基礎溫差和內外溫差等指導思想，特別着重批判了廣為流行的混凝土齡期28d後無需表面保護的片面觀點，強調多數情況下應進行全年保溫。在他指導下進行溫控設計的江口拱壩和三江河拱壩，由於溫控措施得當，竣工數年未出現裂縫。三峽二期工程開始前，他建議加強表面保護，採用上游面5cm、下游面3cm泡沫塑料長期保溫，當時未被工程採納，施工後產生了較多的裂縫。三峽三期工程採納了他的意見，施工三年來，未出現一條裂縫。全世界"無壩不裂"的歷史可望結束。

朱伯芳

朱伯芳對溫度應力和溫度控制研究的成果，主要包括以下幾方面:(1)冷卻水管計算方法:有熱源，非金屬水管，等效熱傳導方程;(2)澆築塊溫度應力:應力影響線，應力與塊長的關係，相鄰壩塊高差;(3)重力壩溫度應力:劈頭裂縫，無應力條件，壩體加高新方法;(4)庫水溫度及拱壩溫度荷載;(5)碾壓混凝土拱壩溫度荷載與接縫設計方法，碾壓混凝土重力壩溫度應力特點和同時考慮降溫、自重和水壓的算法;(6)船塢和水閘的溫度應力;(7)基礎梁溫度應力;(8)寒潮應力;(9)氧化鎂混凝土築壩的基本理論;(10)結束"無壩不裂"歷史的指導思想和工程措施及在江口拱壩、三江河拱壩和三峽工程中的實現。

實際工程中的結構絕大多數為非均質結構，其徐變影響問題，過去一直沒有解決。朱伯芳首先給出比例變形條件，然後提出並證明了非均質彈性徐變體的兩個基本定理，解決了非均質結構的徐變影響問題:當結構符合比例變形條件時，在外力的作用下，徐變不影響應力，只影響變位。在溫度的作用下，徐變不影響變位，只影響應力，而且可用鬆弛係數法計算;如果結構不符合比例變形條件，則徐變對應力和變位都有影響，而且不能採用鬆弛係數法計算。他提出的混凝土彈性徐變體有限元的隱式解法、子結構法和簡諧徐變應力分析的等效模量法，使計算精度和計算效率得到很大提高，獲得廣泛應用。他還提出了混凝土彈性模量、徐變度、應力鬆弛係數等計算公式，均為中國新編水工混凝土結構規範所採用。

此外，1960年，朱伯芳提出計算岩基內地下結構山岩壓力的新的思路和方法，即考慮岩體蠕變和地應力計算山岩壓力的方法，比國外同類計算方法早提出4年，可惜該論文在1960年三峽科研會議上交流後，收入水科院論文集，而正值"三年困難時期"，論文被拖至1965年才正式出版，正式發表時間反而比國外的成果晚了一年。目前該方法已成為工程設計界廣泛接受的計算方法。

在對大壩混凝土應力分析的過程中，施工過程對壩體應力有重要影響。混凝土大壩是分層施工的，高壩的施工分層可達數百層之多，各層的材料性質不同，並隨時間不斷變化。這種特點，使得仿真分析計算十分困難。對此，朱伯芳提出了並層算法和分區異步長算法，解決了這一關鍵問題。

朱伯芳的一系列研究成果，使中國在混凝土徐變溫度應力分析方面的研究工作，處於世界領先水平。

科技帶頭

兩院院士中的絕大多數人，都是從國外留學歸來，或在國內取得博士、碩士學位，而朱伯芳只讀了三年大學，嚴格說來大學都未畢業，用他自己的話來說，之所以能夠作出一些成績，主要靠三條:(1)重視工程實踐;(2)勤奮;(3)勇於進取。

朱伯芳思維敏捷，才智過人，工作勤奮。他1951年從交大提前畢業參加治淮，大學3年中，數學只學過內容很淺的微積分和常微分方程，力學只學過材料力學和結構力學，連水工結構和彈性力學都沒有學過。參加工作後，一直忙於工作，從未得到過進修機會，但他幾十年如一日堅持"白天好好工作，晚上好好學習"的信條，在繁重的設計和科研工作之餘，利用業餘時間，爭分奪秒地系統學習與工作有關的基本理論與科技文獻。剛參加工作初期，身處大別山腹地，非常閉賽，沒有書店，沒有圖書館，想買書都買不到。朱伯芳就利用同事出差、探親到大城市的機會，開出長長的書單，托他們代為買書。工夫不負苦心人，勤奮學習的結果，使得他在迅速積累工作經驗的同時，急劇提高了自己的理論水平。早在1953年，他就用彈性力學求出了變厚度支墩壩應力的理論解，在1955年，用拉普拉斯變換、貝塞爾函數和積分方程給出了有熱源水管冷卻和澆築層水化熱溫升的理論解。這些在50年後的今天仍不斷被人們引用的高水平的成果，表明他當時不但掌握了現代壩工設計技術，還具備了精湛的理論水平。

文革10年下放三門峽工地，既沒有科研設備，科研任務也很少，全家人住在土坯砌築的簡易工棚中，連炊飯用煤都要自己拉板車到幾十里外的三門峽市去購買。生活上的艱苦和工作上的無事可干，使得不少善良的人們逐漸消沉下去。然而朱伯芳不顧客觀條件的艱難，選擇了自強不息的道路。10年裡，在大山深處最簡陋的土坯房中，夜以繼日地研究着當時世界最先進的有限元和拱壩優化，主編了5個有限元程序，出版了兩本專著，發表了20多篇論文，為一系列水利工程提供了大量研究成果。他的一系列著作，在幾十年後的今天，仍被大量應用。如今朱伯芳已是年逾古稀的老人，仍孜孜不倦，堅持學習，思維仍十分銳利清晰，始終引領本專業方向。以至於他周圍的許多年輕人，都感嘆跟上他的思維節奏不是一件容易的事情。

難能可貴的是，與純粹的理論家和單純的實踐家不同，朱伯芳集兩者為一身，將水工混凝土結構的理論和實際完美的結合在一起，造就出中國傑出的水利工程和固體力學專家。他的個人經歷，涉及設計、施工、科研各個領域。從朱伯芳身上，看到了科學家兼工程師的許多優良品質。他不斷開拓新的研究領域，始終站在科學研究的第一線。為了摸清生產中存在的問題，他幾乎跑遍了國內所有混凝土壩工地;面對現代科學技術的飛速發展，他廣泛涉獵周圍學科，跟蹤國際新技術的發展趨勢;他緊密聯繫實際，勇於開拓，不斷為中國水利工程的設計、科研和施工提供一系列開拓性的成果。

朱伯芳個性剛毅，脾氣耿直，性情直爽。由於這種性格，他身處逆境不氣餒，在十年動亂人生境遇最困難的時期，仍自強不息，積極研究有限元方法、拱壩優化及混凝土築壩技術的關鍵問題，奠定了日後事業的輝煌;也還是由於這種性格，他能抓住關鍵、獨立思考、堅持原則、不隨大流，在許多重大問題上提出自己獨到的見解。

朱伯芳熱情關懷年輕人的培養與成長，循循善誘，不遺餘力。他擔任20多年研究生導師，培養出一批博士、碩士，如今都是各自崗位的骨幹力量。他開創的混凝土溫度應力、混凝土徐變和拱壩優化三個研究領域，造就了許多專業人才。他關心周圍同事的成長，嚴格要求身邊的每一個人。朱伯芳經常告誡他的學生們，要"勤於工作，勤於學習，勤于思考。"要求學生做到的，他自己首先做到。他對工作抓得很緊，分秒必爭，全身心投入。他的工作效率極高，雖年逾古稀，仍主持着國家重點科研項目，每年在國內外刊物上發表5-6篇論文。所有文章的中英文都是他親自撰寫，其中的計算方法和公式大都是他親手推導。

朱伯芳常對年輕人說:"對於一個科技工作者來說，勤於工作，勤於學習是必要的，但光有這兩條還不夠，還要勤于思考。""生活中不乏這樣的人，工作和學習都很勤奮，讀了不少書，看了不少文獻，搞了多年的研究工作，但好的科研成果不多，為什麼?一個重要的原因是思考不夠。"他是一個勤于思考的人，對於自己的研究課題，他常常提出比較高的目標，然後反覆琢磨;對於一個問題，他經常是把各種影響因素找出來，梳理排序，並在研究工作中從不同角度反覆思考、探究。他非常重視對中間成果的檢查分析，以便從中發現問題。朱伯芳把他的畢生精力和智慧，都奉獻給了中國的水利水電事業，碩果纍纍，從而得到人們的尊敬和推崇。

主要論著

1、朱伯芳，有內部熱源的大塊混凝土用埋設水管冷卻的降溫計算，水利學報，1957，4:87-106。

2、朱伯芳，王同生，丁寶瑛，重力壩和混凝土澆築塊的溫度應力，水利學報，1964，1:30-34。

3、朱伯芳，在混合邊界條件下非均質粘彈性體的應力與位移，力學學報，1964，2:162-167。

4、朱伯芳，粘彈性介質內地下建築物所受的山岩壓力，水電科學院論文集第五集，1965:83-96。

5、朱伯芳，王同生，丁寶瑛，郭之章，水工混凝土結構的溫度應力與溫度控制，水利電力出版社，1976.

朱伯芳

6、朱伯芳，基礎梁的溫度應力，力學，1979，3:200-205。

7、朱伯芳，軟基上船塢與水閘的溫度應力，水利學報，1980，6:23-33。

8、朱伯芳，黎展眉，雙曲拱壩的優化，水利學報，1981，2:11-21。9、朱伯芳，混凝土結構徐變應力分析的隱式解法，水利學報，1983，5:40-46。

10、朱伯芳，黎展眉，張璧城，結構優化設計原理與應用，水利電力出版社，1984.

11、朱伯芳，論拱壩的溫度荷載，水力發電，1984，2:23-29。

12、朱伯芳，庫水溫度估算，水利學報，1985，2:12-21。

13、朱伯芳，不穩定溫度場有限元分區異步長解法，水利學報，1985，8:46-52。

14、朱伯芳，大體積混凝土表面保溫能力計算，水利學報，1987，2:18-26。

15、朱伯芳，考慮水管冷卻效果的混凝土等效熱傳導方程，水利學報，1991，3:28-34。

16、朱伯芳，碾壓混凝土拱壩的溫度控制與接縫設計，水力發電，1992，9:11-17。

17、ZhuBo fang,JiaJin sheng,RaoBinandLiYi sheng,Shapeoptimizationofarchdamsforstaticanddynamicloads.JournalofStructuralEngineering,ASCE,Vol.118,No.11,Nov.1992,pp.2996-3015.

18、朱伯芳，多層混凝土結構仿真應力分析的並層算法，水力發電學報，1994，3:21-30。

19、朱伯芳，許平，碾壓混凝土重力壩的溫度應力與溫度控制，水利水電技術，1996，4:18-25。

20、朱伯芳，有限單元法原理及應用(第二版)，中國水利水電出版社，1998.

21、朱伯芳，許平，通倉澆築常態混凝土和碾壓混凝土重力壩的劈頭裂縫和底孔超冷問題，水利水電技術，1998，10:14-18。

22、朱伯芳，大體積混凝土溫度應力與溫度控制，北京:中國電力出版社，1999.

23、朱伯芳，關於中國防洪問題的一些思考，科技導報，1999，4:53-54。

24、朱伯芳，論微膨脹混凝土築壩技術，水力發電學報，2000，3:1-12。

25、朱伯芳，拱壩應力控制標準研究，水力發電，2000，12。

26、朱伯芳，高季章，陳祖煜，厲易生，拱壩設計與研究，北京:中國水利水電出版社，2002.

27、朱伯芳，微膨脹混凝土自生體積變形的增量型計算模型，水力發電，2003,2。

28、朱伯芳，混凝土絕熱溫升的新計算模型與反分析，水力發電，2003,4。

29、朱伯芳，許平，加強混凝土壩面保護，儘快結束"無壩不裂"歷史，水力發電，2004,3。

30、朱伯芳，論壩工混凝土標號與強度等級，水利水電技術，2005，8。

31、朱伯芳，張國新，楊衛中，楊波，許平，應用氧化鎂混凝土築壩的兩種指導思想和兩種實踐結果，水利水電技術，2005，6。

32、朱伯芳，論混凝土壩的抗裂安全係數，水利水電技術，2005，7。

人物事跡

朱伯芳院士指出，汶川地震證明，全世界的地震也證明了一個問題:各種土木水利工程建築中，混凝土壩表現出的抗震能力是最強的，

這次汶川地震給國家造成的損害是很大的，死亡人數大致7萬，還有很多失蹤的人。這些人是怎麼死的?應該說最主要的原因是房子倒塌壓死的，震中區差不多整個城市都毀滅了，所以這次汶川地震中大量的房子倒了，大量的橋倒了，大量的公路破壞了，很多公路被破壞了恢復不了，因為很陡，因為地震的時候整個都滑掉了，所以修是很難修的。也就是說，這次建築物破壞是很嚴重的，大約死了七、八萬人，主要是房子倒塌壓死的。

可是四川是一個水利大省，修建了很多水壩，但是沒有垮一個大壩。這說明了什麼問題?在這次地震中，水壩的表現是好的，特別是混凝土壩，混凝土壩有一些損害，但是很輕微。今天要講的問題，為什麼房子倒了，牆倒了，路壞了，但是大壩表現的非常好，這是一個偶然的原因，還是必然的原因?認為這是一個必然的原因，不是一個偶然的原因。

全世界的混凝土壩在地震之後的表現，從全世界來看，每次地震之後，房子、橋的破壞是很嚴重的，但是水壩的破壞是總輕的。全世界的混凝土壩只有一個在地震之後破壞比較重，這個壩就是台灣的石岡壩，台灣在1999年9月21日產生了一個7.3級大地震，這是台灣一百年以來最嚴重的一次地震，震中就在日月潭附近。知道，台灣的壩是很多的，在石岡重力壩上，它並不高，有20米左右，石岡壩受到了嚴重的破壞。石岡壩一共有20幾個壩段，台灣這次地震引起地震的活動斷層活動了105公里，本來是一個斷層，但是快到石岡壩附近的時候，一下子分成八個子斷層，其中一個子斷層就穿過了石岡壩。因此，石岡壩在這個地方附近，它的變形是水平位移1米，垂直位移一邊是10米，一邊是2.5米，斷層兩邊的位移差就是7.8米，所以地震之後這邊比另外一邊高7.8米。這樣這三個壩段就徹底壞了，但是其他的壩段並沒有壞。後來怎麼辦?地震之後，就在前面做一個圍堰把其他三個壩擋起來，其他的壩照樣用。當這個活動層穿過壩體的時候，這個壩是要壞的。斷層穿過去之後，任何何建築是不可能站住的。剛才講，地震之後把前面做個圍堰，把這三個壩擋住了，其他的壩還照樣用。即使這樣一個斷層穿過壩，也就只破壞了三個壩段，其他的壩並沒有壞。這是說明了混凝土壩的抗震性能是非常強的。

現在看看其他壩的破壞情況。比如拱壩，地震之後附近的公路全部倒了，壩唯一滲壓力增加了，滲透水增加了一點，但是過了幾個月又恢復正常了。還有很多其他的壩，就不詳細說了。國外的拱壩，經過兩次大的地震，壩本身沒有什麼問題，但是因為地質情況不好，做了一個重力敦，重力敦也沒有動，後面的山體動了20公分，但是加固之後還可以用。

總的情況，除了石岡壩，全世界的混凝土壩，其他的所有混凝土壩沒有一個垮塌的，破壞無非是產生一點裂縫。那麼現在就說明這個問題，這到底是偶然的，還是必然的?因為不是一次這樣的情況，全世界都是這樣的現象，經過大地震之後，房子倒了很多，橋倒了很多，路破壞了很多，但是混凝土壩沒有問題，這是什麼原因?現在就說明這個原因。這是一個高層建築。搞設計的時候有兩個荷載，一個是垂直荷載，一個是水平荷載，任何建築都是這樣的。混凝土壩也是一個垂直荷載，一個是水平荷載。但是不同的建築是不一樣的，高層建築在平常的時候最主要的是垂直荷載，它的水平荷載是很小的，一般是風荷載，而風荷載是很小的。假如是一個設計者，沒有考慮地震，就只考慮風荷載，建築的安全係數一般是在1.8-2.0左右，地震荷載就遠遠超過1.8-2.8，所以它就受不了，所以它就垮了。另外，假如平時只設計的是輕度地震，那麼是0.1G，假如來了一個9度地震，那麼就是0.4G，就加大了4倍。你這個房子設計的時候是考慮輕度地震，實際上來了9度地震，那是受不了的。

而大壩的情況就不一樣了，做壩就是為了擋水，擋水就有很大的水平荷載。當然地震也有垂直荷載，但是地震的垂直荷載是次要的，地震的破壞主要是水平荷載。即使這個大壩在設計的時候不考慮地震，它的水平荷載也是主要荷載，這個水平荷載很大，地震來了之後有水平荷載，這個水平荷載又增加了，但是這個水平荷載跟原來的水平荷載的比，增加的比例就不是很大，等一下用數字來講。

比如100米的煙囪，風荷載是35噸，8度地的水平荷載是325噸，是平時風荷載的9倍，的安全係數大約是1.8-2.0。遠遠超過設計時能承受住的荷載，所以來了8級地震非倒不可。那麼，水壩就不一樣的，150米的水壩，它平時的水平荷載是10800噸，8度地震的荷載是8860噸，是1.8倍，可是壩的安全性是3.35抗剪，4.40扛壓，抗拉是1.82。而你是1.6，那麼也沒有問題。

這就是水壩跟房屋建築、橋樑建築的根本差別，因為水壩在平常設計的時候，它要承受巨大的水平荷載，而且安全係數比較大，就相當於大數承受3到4倍的水荷載，而地震來了8度地震是0.8，9度地震是1.6倍的水荷載。所以來了8度地震，即使這個壩沒有考慮地震，也沒有問題。

混凝土壩安全係數是抗壓4.0，抗剪是3.0-3.5，抗拉是1.5-2.0，所以來了8度地震也沒有問題。即使有些地方可能超過一些，比如抗拉超過了一些，可能會在表面產生裂縫。但是因為抗剪、抗拉的安全度比較高，因此，壩塌不了。

重力壩150米高，抗滑的安全係數，靜安全係數是3.85，8度地震是2.13，9度地震是1.48，所以沒有問題。壓應力靜應力是2.17，8度地震是4.7，9度地震是7.4，所以沒有問題。拉應力可能大一點，裂縫是有可能，但是裂縫沒有關係，大壩來了地震之後沒有裂縫是不可能的。所以拱壩的抗震性比重力壩還要好。

208米的拱壩，壓應力靜荷載是7.5兆帕，8度地震是9.8個兆帕，9度地震是12兆帕，這個標的是30個兆帕的抗震強度，你現在來9度地震12個兆帕，那是沒有問題的。

因此，混凝土壩耐強烈地震而不垮的根本原因在於:一是平常以水平荷載為主:二是安全係數比較大。因為水壩出了問題，造成的災害比較大，所以從傳統來看，安全係數都比較高。處於這兩條原因，混凝土壩的安全係數更高。不管是汶川地震、國外的地震，所有的土木水利工程中，混凝土壩表現出的抗震能力是最強的，根本的原因是剛才說的這兩條:一是平常承受住了巨大的水荷載;二是安全係數比較大。當然，並不是說以後不需要抗震。主要說明一個問題，各種土木水利工程中，混凝土壩是抗震最好的，汶川地震證明了，全世界的地震也證明了，台灣的石岡地震也說明了這個問題。混凝土壩的安全是沒有問題的。

社會任職

曾先後當選為第八、九屆全國政協委員。現任中國水利水電科學研究院科學技術委員會副主任、水利部和國務院南水北調辦公室科學技術委員會委員、中國水力發電工程學會常務理事，小灣拱壩等多個大型水利水電工程和設計院的顧問。曾任中國土木工程學會常務理事、國際土木與結構工程計算機應用學會理事、中國土木工程計算機應用學會理事長、國務院學位委員會學科評議組成員。曾先後兼任清華大學、天津大學、華北水利水電學院教授。現任土木工程學報、工程力學、計算力學及運用、水力發電、基建優化等雜誌編委。

個人生活

朱伯芳的祖父朱際春老先生系前清秀才，一生以教書為業;其父朱祖明先生，畢業於北平大學電機系，一生從事技術和教學工作。朱伯芳從小學到中學，正值抗日戰爭時期，生活與求學之路，顛沛流離，歷盡坎坷。敵寇入侵，國運危殆，激勵着他勤奮學習，各科成績一直名列前茅。

人物評價

中國混凝土溫度徐變應力、拱壩優化及混凝土壩仿真的創建者和奠基人。

視頻

中國工程院院士—朱伯芳

中國水科院組建60周年訪朱伯芳院士