李国豪(学者)

李国豪
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李国豪 (学者), 1913年4月13日 - 2005年2月23日, 于广东梅县出生, 中国著名的桥梁结构力学家、土木工程学家和杰出的教育家。

他是首批中国科学院院士，中国工程院院士，成为如陆元九、王越、严悄等是中国少数的双院士之一。他是国际桥梁与结构工程协会(IABSE)的中国组组长，世界十大著名结构工程专家之一（亚洲仅2人，另1 人为日本学者），1987年又荣获“国际结构工程功绩奖”。

李国豪在德国攻读博士学位期间，研究出“悬索桥按二阶理论实用计算方法”，震动了桥梁工程界，26岁获得“悬索桥李”美誉。 武汉、南京长江大桥，上海南浦大桥，浙江钱塘江大桥, 东莞虎门大桥，汕头海湾大桥等设计建造工作，并担任上海宝山钢铁总厂工程技术顾问委员会首席顾问。

目录

生平

1936年，在国立同济大学工学院就读时的李国豪
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李国豪的父亲早年参加辛亥革命，后去印度尼西亚经营杂货小生意。从小与母亲相依为命，5岁在村里上小学， 因天资聪明，13岁便插班读初二；16岁未读完高中，李国豪去上海，考入当时以医科和工科著名的国立同济大学。大学毕业后，留校担任结构力学和钢筋混凝土结构助教。 抗日战争爆发，代替离校的德国教授讲授钢结构和钢桥课程。

留学德国

1938年秋天，李国豪获德国洪堡奖学金资助到德国达姆施塔特工业大学进修， 由于成绩优异，德国破例批准他直接考博士学位。

达姆施塔特工业大学是德国一所历史悠久的大学, 进入该大学的第二年，李国豪结合当时拟在汉堡修建的一座主跨800米的公路铁路两用悬索桥开始博士论文研究工作。 他从悬索桥加劲梁变位理论（二阶理论）的弹性弯曲微分方程，悟出悬索桥的受力相当于一个受竖向荷载的梁同时受一个轴向拉力。 由此他延引出《悬索桥按二阶理论实用计算方法》概念，并用模型试验加以验证。 论文在《钢结构》杂志发表后，在桥梁工程界引起了极大回响，从此他被称誉“悬索桥李” ， 当时年仅26岁。

第二次世界大战期间，在德国发表了近10篇重要论文，成为首名获得德国“特许任教工学博士”学位的中国留学生，他的论文至今仍作为经典悬索桥二阶理论的宝贵历史遗产，被各国教材所引用。

回归祖国，发挥建造桥梁才华

南京长江大桥
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来源出处全国政恊

第二次世界大战结束后, 李国豪偕同妻子回国，历时多月多次辗转才回到祖国, 在途经法国马赛时，他的第一个孩子出生, 取名“归华”。

到达上海后回到同济大学教书，校内创办了桥梁工程专业，先后出版了中国第一部在桥梁领域的中文教材《钢结构设计》和《钢桥设计》。

1956年，担任同济大学副校长，不久创设工程力学专业，并亲自讲授板、壳力学，培养了首批工程力学专业的大学生。 1977年升任为校长，制定了同济大学“严谨、求实、团结、创新”的校训，提出两个转变办学方针，恢复德语教学及与德国联系紧密的传统，恢复同济大学综合性大学的发展定位。

课堂上, 他时常向学生们重复这一句话，“希望同学们把自己的前途和祖国的命运紧密相连，投身民族复兴的伟大事业，为国家多做贡献。”

李国豪曾参与过国家几乎所有重要桥梁的建设， 如武汉长江大桥、南京长江大桥，到后来的上海南浦大桥、江阴长江大桥、东莞虎门大桥、汕头海湾大桥、长江口交通通道、杭州湾交通通道等等。

文化大革命时期，他被单独囚禁， 在监狱里进行大量理论分析和数据演算，研究武汉长江大桥的晃动现象，最后确定晃动现像不影响桥梁安全，并写出专著《桁梁扭转理论——桁梁桥的扭转、稳定和振动》。 改革开放初期，上海开发浦东在即，当时日本表示可以提供技术支持建桥梁。 李国豪知道后，大怒：“中国桥梁界完全有信心、有能力在黄浦江上架桥！”从此，开创了中国人自主建设大跨度桥梁的新时代。

近年为中国争取大跨度桥梁的自主设计权并赢得了许多实践的机会，为中国提高了桥梁的技术与国际学术地位。他对结构理论包括空间结构、非线性问题、桥梁稳定和振动等创造许多贡献。

活到老，学到老

李国豪已年届80多岁，开始学电脑，学汉语拼音、笔划输入法等，碰到掌握电脑知识、技能的人，他都虚心请教，后来发E-mail，用电脑写文章等，他都学会了。

90岁的时候，还买了多种外文书，如法文、西班牙文、德文书等，学习外语以增加知识。 有一次接待法国外宾，他用法语致欢迎词，法国朋友很高兴，立即有亲近感，交流气氛融洽。

李国豪的理论与发展

李国豪研究桥梁模型
来源出处壹读

一, “悬索桥李”----变位理论的实用方法

1925年，E.Melan 建立起悬索桥变位理论的微分方程。 方程中出现的非线性项使基于迭加原理的影响线失效，而且必须反复迭代求解，当时没有计算机，还是手算时代, 给工程师们带来十分繁重的计算工作。 许多学者都想寻求一种近似方法来克服计算的困难，李国豪在他的研究中发现：

1. 悬索桥变位引起非线性项相当于将主索的水平拉力直接作用在加劲梁上的效果。 根据这一发现所提出的等效模型，不但揭示了悬索桥力学本质，而且使这种复杂的结构分析一下子被简化了，特别是为振动分析铺平了道路。

2. 虽然非线性项的存在使迭加原理失效，但影响线却是桥梁计算中确定最不利加载位置的依据。 考虑到大跨度悬索桥中活载相比于恒载较小的特点，李国豪提出了奇异影响线的概念，将非线性问题在有限制的范围内加以线性化。

3. 为了减轻反复试算和迭代计算的困难，李国豪找到了通过3次线性理论的计算，然后内插求解的途径，巧妙地解决了问题。

上述3个基本思想构成了他的实用方法的骨架。 这在40年代初是具有重大意义的突破。 他的论文至今仍作为经典悬索桥二阶理论的文献被各国教材所引用。 特别是在德国，“悬索桥李”的美名一直流传著，在土木工程界受到一代学者的尊敬。

二、结构稳定理论

现时，西德标准DIN 4114 结构稳定规范是全世界结构工程界所熟知的权威性文献。 当年克雷帕尔教授是主持编写工作的负责人之一，而李国豪是他的主要助手参加了许多条文的研究和编写工作，付出了大量的心血。

在40年代初，理想中心压杆的欧拉临界力，即第一类稳定的分支压屈荷载已为工程界所掌握，而偏心压杆的第二类稳定压溃荷载的研究尚处于探索阶段。 对于压弯杆件包括一些压弯的框架和拱是否存在分支点的问题，当时还缺少明确的认识。

李国豪在参加DIN 4114 规范的工作中意识到区分两类不同性质的稳定问题的重要性。 他以能量变分的形式于1943年提出的《弹性平衡分支的充足辨别准则》一文，从理论的高度阐明了两者的本质区别和辨别准则。

这一辨别准则具有普遍的指导意义，它对于板的翘曲、梁的侧倾、拱和钢架的屈曲以及杆的弯扭屈曲等都是适用的。

三、离散杆系结构的连续化分析方法和桁梁弯曲与扭转理论

桁架是一种离散的杆系结构。 在计算机尚未问世的40年代，用传统的手算方法分析，即使只有10馀次超静定桁架结构也是一件十分繁重的工作。 1943年，李国豪在分析一座复杂的多腹杆菱形桁架体系时，提出了“桁架和类似体系计算的新方法”，开辟了离散结构分析的新途径。 1973 年，他又建立了“桁梁的弯曲与扭转理论”，系统地解决了桁梁结构的空间分析、稳定分析和振动分析的整套计算方法。 同时，也澄清了武汉长江大桥的晃动现象的本质。

李国豪还将有限元法的思想引入了桁梁桥的分析。 他把连续化了的桁梁结构再分段离散, 建立了特殊的“桁梁有限元”，其中包括了反映桁梁横截面翘曲和畸变的必要的位移参数。 分段离散后的单元又便于处理变截面和多跨连续等的实际情况以及考虑桁梁、拱和悬索等其他体系的相互组合，特别是对于稳定和振动分析，可以大大节省计算时间。

四、结构振动理论

30年代，铁路桥梁在蒸汽机车牵引的列车通过时的强迫振动问题是一个热门的课题，当时主要的研究对像是简支梁桥。 汉堡公路二用悬索桥的设计提出了悬索桥的强迫振动问题，李国豪提出“等代梁”的概念顺利地解决了这一难题。 50年代，他又将悬索桥的振动理论推广应用于拱桥振动问题。

60年代，他承担了结构抗爆的研究任务。 1976年唐山大地震以后，他带领大批教师投身到房屋和桥梁的抗震研究，使同济大学成为中国地震和防护工程学科的研究中心之一。 70年代末，面临中国大跨度斜拉桥发展的新形势，他又带领助手开辟了桥梁抗风研究的新领域，培养了一批人才，确立了同济大学在中国抗风工程研究中的领先地位。

五、桥梁空间分析

1958年，李国豪发表了《斜交各向异性板弯曲理论及其对于斜桥的应用》一文，他通过斜交坐标将正交各向异性板理论延伸为斜交各向异性板的理论。 这一开拓性工作引起了国外力学界的重视，并以“李氏理论”为名被广泛引用。

桥梁是一个空间结构，一般都通过荷载横向分布的计算使空间分析平面化，世界各国学者在研究中为简化力学模型形成了许多学派。 70年代初，李国豪提出了一种能概括所有各种算法的新的梁系模型，并编制了许多实用的图表，新的梁系模型与实际桥梁最为接近，计算简便，考虑了横隔梁的重要作用。 1977年，他的《公路桥梁荷载横向分布计算》一书的出版是这一延续30年的传统课题的最后总结。

1978年，李国豪又发表了《拱桥荷载横向分布理论》一文，大大改进了当时普遍采用的粗略算法。 1989年，他进一步推广这种分析方法，完成了曲线桥荷载横向分布计算的研究。

六、促进中国大跨度桥梁建设的发展

虎门大桥
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李国豪晚年任上海市政协主席期间，多次向时任上海市市长的江泽民呼吁自主设计南浦大桥，他所建议的结合梁斜拉桥方案, 经专家评审后被选为最后的实施方案，南浦大桥的建成，加强了中国桥梁工程界的信心，和促进了中国大跨度桥梁建设的发展，使中国桥梁技术取得了巨大的进步，提高了中国桥梁界的国际地位。

继上海南浦大桥之后，他又致函当时的广东省省长叶选平，力陈广州虎门珠江大桥应当由中国人自己设计的主张，从而开展了中国自主设计建造现代悬索桥的新时代

七、为解决上海宝钢工程桩基水平位移问题作出了贡献

80年代初，李国豪作为上海宝山钢铁总厂工程的技术顾问委员会的首席顾问，解决了工程中的桩基水平位移问题中，出色的理论分析作出了重要贡献。

人物评价

• 吴启迪：李国豪崇尚真知、严谨求实的治学之道，诲人不倦、立校为公的崇高品德，为同济大学留下了宝贵的精神财富。
• 周祖翼、裴钢：在同济大学百年发展史上，李国豪发挥的作用和影响最为长远而深刻，堪称“同济之魂”。
• 中国民主同盟网站评：李国豪院士的一生，几乎可以用两个词来：科学和爱。为爱而献身科学；一生从事科学却仍保持一个普通人对人、对人类社会、对祖国的深情的爱。　称其为“科学孕于率真，伟大寓于平凡”。
• 人民网：一生才智架桥梁。
• 中国土木科技网：在科学研究工作中，李国豪崇尚实事求是的作风和严谨科学的态度，以刻苦坚毅的精神解决了结构理论中的许多难题。李国豪的思维方法富于开创性，他的成果闪耀著智慧的光芒，因而在国际、中国赢得了威望。

视频

上海南浦大桥景彩