以技术创新推动行业发展，访2003级博士 张国军

校友 张国军

校友简历

张国军，1977年7月出生，1999年考入北京工业大学结构工程专业，完成硕士阶段学习后，继续攻读博士学位，于2006年毕业，获工学博士学位。教授级高工。现为中国钢协结构设计分会理事、预应力结构分会理事、空间结构分会专家委员会委员、索结构委员会委员。入选北京市科技新星计划。被北京工业大学、北京交通大学和北京建筑大学聘为校外硕士研究生导师。

自2006年工大毕业后，进入中国航空规划设计研究总院工作至今，历任结构设计研究工作室主任、主任工程师、技术研究院总工程师；现任公司钢结构技术中心主任。擅长预应力钢结构体系开发、复杂钢结构设计、装配式钢结构及结构减隔震设计研究。现主持承担国家科技计划专项子课题一项。设计完成十余项重大工程，完成课题11项，获得国家发明专利授权38项。

前言

作为工大第一批工程专业的博士生之一，张国军校友在长期的工作实践过程中，严谨求实，敢于突破，勇于创新，在事业上取得了突出的成就，成为国内预应力钢结构领域的领军人物之一。直至今日，张国军校友依然与母校保持着密切的工作联系，他的职业成就和职业精神也在不断激励着新一代工大学子。

由于疫情原因，我和校友总会的两位老师一道，在张国军校友会议之后的晚餐时间对他进行了这场线上访谈。

01硕博七载 存续工大情缘

1999年，张国军校友从山东工业大学（后改名为山东大学）毕业后，考研到北工大的建工学院结构工程专业，后来硕博连读下来，一直在这里度过了七年的学习时光，也开启了他与母校的不解之缘。

在张国军校友刚来北工大的时候，北工大结构工程专业还没有设博士点。在他读硕士期间，通过张爱林教授（北工大原副校长）等一批人的努力，争取到了土木工程的一级学科博士点。在他看来，土木工程类学科不是像物理、数学那种纯研究的学科，而是研究应用类的学科，应该更面向于工程。因为当时国家钢材比较稀缺，在钢结构设计方面相对发展也滞后一些。而预应力钢结构是更先进的一个技术，相对于国际上来说发展就更为落后。但张国军校友认为它有一个很好的发展前景，至少在我们国家还有很多可拓展的地方，而且，我们国内的钢材也越来越多，未来也有很大的运用前景，这也符合他一直想做和工程更贴合的研究的理想。当年，工大的陆赐麟教授是国内最早开预应力钢结构这门课的老师，相当于是在国内最早搞预应力钢结构的研究者，张爱林教授也有意开拓预应力钢结构领域。就这样，张国军校友选择了继续读博，成为了张爱林教授带的第一个博士。用张国军校友自己的话说，他和北工大的渊源从时间上又拉长了。

谈到在工大的求学之路，张国军校友为我们讲述了一段难忘的经历。“一开始我读博士的时候，正赶上张爱林教授（时任北工大副校长）去美国康奈尔大学做访问学者，相当于我第一年是没有人带的，老师基本是通过邮件进行远程指导。再加上当时张老师刚刚想确定这个领域，而且我是他带的第一个博士，所以并没有明确具体要去做预应力钢结构的哪个方面，没有任何规定和限制。这其实给了我一个更广泛阅读各种资料的机会。当时涉猎比较广泛，包括结构优化的、各种新技术、设计施工新材料等这些东西都看，因为我也不知道接下来具体要做什么，没有明确方向的时候我看的反而更多一些。”

在张国军校友看来，在工大读博士这段时间的经历对自己后来的研究有着重大的意义。“那段时间的经历对我后来的工作产生了比较大的影响，为自己的整个研究生涯开拓了很大的思路，特别是后面做一些工程项目用到的一些新技术，包括我们做的一些创新，好多灵感都是源于当年广泛阅读资料的积累。如果当时张老师给我明确了一个特别细的方向，我可能没有机会了解到更多的一些内容。其实我真正开始做课题以后，是越做越窄，最后做到一个张弦预应力的钢桁架，虽然也做了一些创新，但已经具体到了一个很细的地方。也就是说，从广泛的阅读，到后期确定下来一个研究方向，再确定下来具体的研究对象，然后再做出一个实验方案，包括当时采购一些钢材、支座都是自己去跑。可以说，从一个很空泛的阅读到一个具体的项目，再到实施一个很详细的实验，甚至，到你自己去买、去切应变片这种很细的工作，很多过程对我的锻炼还是很大的。一方面，是学术上视野开阔了；另一方面，从具体的技术上慢慢的也能够落地，能去实施一个很具体的项目，而且，是你全面负责的。由此，不仅锻炼了学术视野和具体的技术能力，更学会去处理一些事情，自己一个人去解决一个项目的问题。可以说，当时的经历对我现在的工作，比如负责一些项目有很大的帮助。当时做的那些实验的实验方法、实验经历也一直还在对我起着作用。读博士的这段经历对我来说影响非常大，受益很大。

02就职“中航院”，参建工大奥运羽毛球馆

北京工业大学奥运羽毛球馆

（摄影 校友 雷霆）

位于北工大校园内的奥运羽毛球馆坐席接近1万个。从高空看去，体育馆好像一个扁平的羽毛球，热身馆好似羽毛球的球冠，比赛馆就是羽毛球的羽尾，轻盈而美观。走进馆内，体育馆显得高大敞亮，这是因为它的穹顶结构将内部空间变大的缘故。张国军校友就是这项重要工程的参与者和建设者。

据张国军校友讲，之所以会从事现在这份工作，也和工大有着密不可分的联系。随后，张国军校友披露了一段关于建设奥运羽毛球馆背后一段鲜为人知的故事。据他讲，在06年毕业之前，学校正好要建羽毛球馆。而当时羽毛球馆最终选择北工大还有一个大家可能不知道的周折。因为放在北工大是要建一个新馆，而当时有一个节俭办奥运的原则，所以，曾经有一个方案是要把这个羽毛球馆从北工大拿出去放到昌平体育馆，项目险些被拿走。后来经过学校尽力争取，最后方案还是定在了北工大。

“当时，我现在这个单位的葛家琪先生正好是奥运体育场馆专家评审组的唯一一个结构成员，他评审了很多奥运体育场馆的项目，自然也评审到咱们这个项目。而当时的结构方案还是一个传统的钢桁架的结构。那个时候正好葛先生也刚确定自己的方向，想发展预应力钢结构，因此，他就跟张爱林老师商量说，你们这个羽毛球馆既然是羽毛球，是不是要做得轻盈一些，用点儿新技术，而且，你也是搞预应力钢结构的，何不趁机做一个预应力钢结构体系呢？后来就做了几个方案，张老师也比较满意，就同意了这件事。因为建筑方案是华南理工的，华南理工那边的建筑师何镜堂院士，也是一个很有名的建筑大师，他当时一看方案也是同意的，觉得跟他的建筑理念是契合的。所以，这个项目就由“中航院”做了一个结构方案，最终，工大认可了要做这个东西。”

对于曾经的这个经历，张国军校友颇为自豪地说：“我毕业的时候，因为正好做的也是这个方向，所以，就很顺利的进入了现在供职的这个单位，并有机会参与了工大羽毛球场馆的设计和后面的研究。可以说，我来中航院做的第一个项目就是羽毛球馆，也是一个非常好的锻炼机会。”

北京工业大学奥运羽毛球馆外景

（摄影 校友 雷霆）

03追求技术创新，做成国内第一个“索穹顶”

在张国军校友看来，创新是体现其职业价值的重要价值坐标，且贯穿于所有工程项目和具体问题的解决之中。在他看来，土木工程这个学科实际上是很难有创新的一个学科。因为它的基础包括结构力学、材料力学、各种建筑材料等可能都是一百年前都已经定下来了，现在也没有什么太大的变化。而在大家都习惯按照既有的规范和标准去做事情的时候，往往你做出来一个东西是不太容易被接受的，尤其是能否被甲方接受。

张国军校友提到，工作中所碰到的困难其实并不是项目本身，因为技术上的问题往往可以自己去克服，能够通过仿真分析实验研究等各种手段去解决，但怎样让业主接受一个创新性的东西反而很难。

接着，张国军校友为我们讲述了关于济南奥体中心和鄂尔多斯伊旗全民健身体育中心建成的故事。

鄂尔多斯伊旗全民健身体育中心

（图片来自网络）

国内第一个真正意义上的大跨度索穹顶

“当时我们做完工大羽毛球馆之后，济南那边就做奥体中心。浙江大学的董石麟院士，也是专门搞空间结构的一个很资深的院士，当时提出来做一个索穹顶。他自己的方案也都在做，但是当时业主一听这么大、这么重要的项目，这种结构体系国内都没有做过，就不敢拍板了，项目一下就很难往前推了。同时，当时的方案可能也有一些问题，包括工程的角度也没有考虑太全。所以，后来他们也做了一个弦支穹顶，还是没有做到一个真正的创新。

再后来，我们就有机会做了国内的第一个索穹顶，就是鄂尔多斯伊旗全民健身体育中心。但也像他们一样，遇到特别大的项目可能很难推全新的一个体系。拿到那个项目的时候，其实最早也没有想用索穹顶，但根据建筑师的想法，想做得轻盈一点。这就联系到我刚读博士时那一段广泛的阅读，恰好读了一些关于索穹顶的文章。所以，我第一时间就想到了索穹顶。后来得到葛家琪先生的支持，觉得可以试一试。建筑师也觉得我们这个方案与他的建筑理念很合拍，就立刻同意了。这个时候，我们其实还没有和业主说这件事，如果和业主说要做一个从没有做过的东西，业主可能不会同意的。我们就先与北工大这边的实验室合作，做了一个1:10的模型试验，从实验看效果还是不错的。我们就趁机说服业主看是否用到这个项目上，而业主因为认可了实验的效果，就没有提出反对。所以，之后才有机会去深入大胆地做各种方案和设计了。”

据张国军校友讲，虽然这个项目也不是特别大或者说特别重要的项目，但是他们做成了这个项目以后，反而在学术界产生了巨大的反响，毕竟这是我们国家第一个真正意义上的大跨度的一个索穹顶。后来，听说董石麟院士还去现场看了，老先生研究了一辈子，最终看到我们国内第一个索穹顶建成了，眼睛里是含着泪的。

2019年张国军校友(中)和英国制索业的专家和工程师，在十三五国家重点研发计划课题的示范生产线项目实验现场

在后来的工作中，张国军校友根据自己的切身感受和工作经验总结出了结构专业创新的三个缺一不可的条件：

第一，是大胆。敢想敢做是实现创新的前提；第二，大胆的同时，还要小心求证。我们在正式启动之前做了包括1:4的模型实验等一些实验，这种实验是要进一步验证怎样去实施它，就是真正落地的时候一定要小心求证；第三，就是争得业主的支持。很多创新都需要业主的支持，因为毕竟是出资方，你做的东西如果得不到业主的理解那肯定一票就被否决了，而说服业主往往也是最难的。”

04突破行业规范，推动性能化设计

结合自身多年的工作经验，张国军校友从结构工程和整个建筑行业两方面与我们分享了他的从业感受。

“我这些年一直在从事公共建筑，民用的大跨度建筑的设计和研究工作，我自身的经历和传统的设计院还不一样。一般的设计院就是按照规范，按照建筑师和业主的要求去按部就班的设计这些东西，而我们这个部门实际上就是葛家琪先生的工作室，也叫结构工作室；后来，成立了一个钢结构技术中心，我担任钢结构中心主任；再后来，我们又成立了一个技术院，现在我们叫结构工程创新研究院。我们做的项目基本都是突破规范的，就是说大部分的项目都是创新的。像羽毛球馆就是一个典型的例子，它是国际上第一个大跨度的弦支穹顶，后面我们又做了我们国家第一个大跨度的索穹顶，包括后面的像贵阳体育场是第一个预应力大悬挑的网格结构，还有后面的盘锦体育中心等等。这些体系都是全新的一些体系，按规范是设计不出来的，规范里也没有相关的指标。

张国军校友在项目生产一线

按照规范的设计实际上比较保守。因为设计院的水平也是参差不齐，只能用规范做一个相当于保底的一个要求，才能保证这个安全，而你要去突破它却需要相当多的技术储备和研究能力。所以，我们国家的规范相当于起到一个法律的作用。但法律只能保证你这个人不去犯罪，而不能保证你这个人变得多优秀。放在建筑上，就是你按规范去做只能保证你这个房子不倒不塌，而不能保证你设计的这个房子的有更高的质量，所以，规范只能规定一个底线。现在的设计很多都是按底线去设计，其实这个是不太好的。

关于性能化设计的未来发展空间，张国军校友有着自己深入的思考。“随着国家的整体环境的越来越好，现在大家逐渐接受了按性能化去设计，你可以把房子设计得更好，也可以定自己的性能指标。而我们做的就是性能设计，就是在基本的规范之外，我要达到自己给建筑定的结构目标，比如，在多少年一遇的大地震下，实现它的一个变形多大，能不倒，或者处于弹性范围内。这些目标都是我们自己定，定完以后来计算，进行试验验证，通过各种分析和技术手段，来实现我的技术目标，这就是结构设计目前被国内行业内逐渐接受的一个性能化设计的理念，也是我们这个行业的一个进步吧。最新版的钢结构标准也把这些性能化设计的理念也都引进去了，最新的这些软件也开始接受这些理念，包括标准在修编的过程中把这些设计理念都写入到规范当中。我们自己现在也在参编和主编一些规范，把这些东西给放进去。我觉得这些是从技术的角度，或者说从科学的角度来看的一个发展趋势。”

对于建筑行业的发展趋势，张国军校友说道：“其实，不仅限于结构工程，其实，整个建筑行业都是趋向于建筑工业化的发展。原来更多的还是手工作业，依靠建筑工人，但随着国家劳动力的减少，建筑工人的成本也越来越高，反而我们的智能化、自动化的技术也在不断的提升，所以，接下来建筑工业化肯定是一个发展方向。近几年来，中建部也在大力推进建筑工业化，但因为目前可能相关的一些技术和标准不够成熟，推广起来还是有一些难度，但它确实是一个发展方向，包括智能建造这些东西会慢慢地被大家接受。因为劳动力缺失以后，我相信将来的建筑基本都是在工厂进行标准化的构建，一个一个模块全都在工厂做好，然后现场只是产业工人来做一个简单的拼装，这是未来发展的一个趋势。”

05寄语 学弟学妹

夯实专业基础，建立核心能力

如果想做建筑设计、建筑施工，或者管理，这个专业实际上强调更多的是应用问题。不是简单地学校里计算的那些东西，而更多的要考虑整个项目的可实施性，如何从将来使用方的角度去考虑一些问题，设计出来的建筑要让将来在这个建筑里的人使用起来更方便、更智能、更科学、更高效、更节能，这就需要你有一个工程师的思维。

同时，还要具备团队协作的能力。虽然建筑结构感觉是就建一个房子，好像挺简单的，但实际上涉及很多专业，包括建筑、结构、水暖电等等，而且现在又有智能楼宇的一些东西进来，尤其是你要作为一个项目负责人的话，方方面面的这些专业你都要了解一些，你要把各个专业的人协调起来。即使你只做自己的专业，也要学会怎样和这个团队很好的合作。因为很多项目工期都是非常紧的，那么短的时间内，你要保证和其他专业的同事之间的协作和衔接做得好，需要团队精神和很好的合作能力，这是我们这个专业的人需要注意的事情。

尽快走出迷茫，把握努力方向

在大学里你所做的所有事情，都是为将来走上工作岗位打基础的。而从用人单位的角度考虑，想要一个怎样的毕业生呢？我觉得一方面是个人的综合素质，其实到单位里面是不完全看你的成绩的，成绩单只能证明学习成绩，还是要看你为人处事的能力，看你有没有在学校独立完成过几件事情用以证明你的能力。因此，在学校里面你要主动去参与一些事情，锻炼个人能力。一方面要把学习搞好，掌握好基础知识，这是最基本的要求；然后也要尽可能多地去参加一些社团或者其他活动，培养你处理事情的能力、综合管理的能力等。说白了，就是培养你能够成功做好一件事情的能力。在学校里最好再培养几个兴趣爱好，包括体育运动我们也会关注。因为像我们这种专业加班比较多，身体素质也很重要，就是要养成一个锻炼身体的习惯，毕竟这些习惯都会让你受益终生的。总之，大学是很好的一个机会，一定要专注于各方面的成长。

明确自我认知，做好职业规划

每个人要根据个人特点来规划未来，如果喜欢研究，而且还对自己的专业非常有兴趣，这种情况下我建议你不妨去继续攻读研究生、博士生，或者博士后来进行一些研究。一个人的后续发展跟你的能力和选择都有关系，往往在关键一步的选择就决定了你后面整个人生道路。这个选择确实需要结合自己的综合情况，包括你自己的兴趣爱好、有没有给自己设立一个目标。应该尽早确立一个目标，并且一直坚持下去。你确立目标越早，越有可能沿着你的目标爬得越高。人就怕是没有目标，我们现在一直说不忘初心，初心就是你当初定的那个目标。有些人可能稀里糊涂就上了这个专业，他也不知道将来想干什么，那这种情况下我其实很难给出建议。相反，如果早一点把人生的目标确立下来，心里始终想着自己的目标，就会知道是要继续攻读，还是想早点工作。这个确实是很重要的一个人生的课题，人生目标的选择将决定你后半辈子的人生是否成功，是否幸福，是否会有成就感。

因为有了目标，就会激励着你不断往上攀登。即使目标不是那么明确，但始终有一个向上的心也是可以的，而且，知道要不断去学习新的东西，不断向上做着努力。只要按部就班的该学习学习，该锻炼锻炼，把你的能力储备好，机会一旦来了，该做决定的时候就可以迅速的做出决定。

做好时间管理，养成自律习惯

我们每个人一天24小时，大家都是很公平的。时间管理上的差异往往决定了人和人的差异。有些人习惯于拿起手机来翻一翻，很多时间就在不经意间流失了。所以，你要养成一个良好的习惯，该到哪个点儿了就要去做那件事情，将习惯坚持下去，即使是学习工作之外的安排也是如此。比如，我原来喜欢踢足球，后来因为上研究生人很少，就无法组队踢足球了，就改成打乒乓球，且一直坚持下来，就成了一种习惯。

其实，学习紧张了偶尔放松一下无可厚非，但有时候，人与人的差距就是在于如何利用自己的业余时间。我是建议学弟学妹们尽量远离现在网络的这些娱乐，因为确实很容易让你在时间上失去把控，进而影响到学业。大学生可能平时也没人管你，全靠自觉，所以，坚持自律就变得至关重要。

06寄语 母校

现代技术发展很快，社会的发展也会有很多新的专业需求，像我们建筑工程这种传统的学科里面，现在北工大也已经设立了智能建造的这个学科，这是与时俱进的一种体现。

总体而言，我觉得学校教育，学科发展还是要跟着社会的需求进行调整，要主动去变革、去思考。现在我们国家各个行业的发展非常快，也是一个难得的历史机遇期，所以，我认为学校的教育应该走在前面，你要去预测，或者说跟随社会的发展，不仅要以现在的培养方式来满足现在，还要满足几年以后这个学生未来就业的需求，甚至，要考虑到多年以后的社会需求，不能还没毕业专业就已经过时了。我觉得这方面是需要学校适应时代发展的一个方面吧。

咱们北工大先天条件很好，是北京市重点支持的市属院校，我们还有那么多北工大的校友，这对北工大都是很好的一个资源和优势。把自己的这个办学和首都、国家的发展更紧密的结合起来，北工大肯定会发展的越来越好。

后记

真正的工程师，一定是既要懂专业、也要懂行业，同时，具备较强的创新能力和素质，更需要从中国的社会经济发展的需求出发，在自己的领域内，找到合适的方向和突破点，做一些实事儿，而张国军校友就是一位优秀的工程师代表。

格局决定高度。在过去的职业生涯中，张国军校友勇于创新，敢于突破行业规范，致力于推动性能化设计理念的实际应用。他对创新的不懈追求和对行业的前瞻性把握，显示出一种不止要改变一个技术，也要改变一个行业的信心和雄心，而工大人脚踏实地的务实作风，又让他始终能够在开拓事业的路途中潜心钻研，笃定前行。取得今日之成就，既得益于他刻苦上进、求知若渴的学习态度和大胆创新、小心求证的研究态度，更离不开他把职业当事业、不怕辛苦的工作态度。

正如张国军校友所言，我们每个人都应该尽早树立自己的人生目标，不忘初心，不惧挑战，大胆开拓，脚踏实地，唯有如此，才能在奋斗的路上收获满满的幸福感和成就感。

来源：北京工业大学校友总会

2021年5月27日