工程结构体系创新--法兹勒·R·汗传

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引言 1960年，31岁的法兹勒·拉赫曼·汗博士将自己的新 家搬到了美国伊利诺伊州芝加哥市。这位土生土长的孟加 拉国人（当时的东巴基斯坦，在他出生时又称英属印度） 第一次到美国是在1952年，为的是进一步在结构工程领域 深造。在短短的三年里他便获得了两个硕士和一个博士学 位，随后，在富布赖特奖学金资助下，他在SOM建筑设计事 务所的芝加哥办公室进行了一段时间的专业培训，这段经 历富有决定性的意义，对于一个可望参与建筑环境塑造的 人来说，加入S0M事务所是一个绝佳机会：经过20年的停滞 后，到了20世纪50年代后期，重振芝加哥先进建筑传统的 号角已经吹响，大规模的房屋设计计划已经跃然纸上。怀 揣着为建筑事业奉献聪明才智的梦想，法兹勒回到了S0M事 务所的岗位，寄托着对未来无限的憧憬。 在接下来的十多年里，法兹勒在高层建筑结构设计中 所取得的成就以及对结构设计的敏锐理解为他在工程及建 筑行业内赢得了美誉，被称为“20世纪最具影响力的结构 工程师之一”。1965年，即便在最大的市区里，40层高的 建筑物也足够吸引眼球了，而法兹勒的巨型桁架筒体结构 却让位于芝加哥的约翰·汉考克中心达到了空前的100层高 度。5年后，他为110层的西尔斯大厦所开发的束筒体系 （bundled tube system），使其成为1974年的“世界最 高楼”，并将这一纪录保持了22年之久。 在那个不断进步的年代里，一些由法兹勒开发并首次 出现在其设计项目中的体系，如今已经成为设计专业的常 规结构类型。每种新体系总是对应于特定的设计项目要求 ，必须解决一些基本问题，并应符合结构基本原理。法兹 勒构想出的、如今看似必然的解决方案具有广泛的应用价 值。他力求巧妙地发挥结构材料的特性，充分利用材料的 强度及刚度来满足超高层建筑的结构要求，从而不会因高 度产生额外的费用。相比较而言，高层建筑大发展的20世 纪二三十年代早期，设计人员则主要依靠一种称为“骨架 式”的框架结构体系，其缺点是，施工成本与建筑高度严 重不成比例，结果导致单位楼面面积的成本随高度增加而 大幅提升，无论对于大众还是专业技术人员，这个现象业 已成为共识。直到六七十年代，法兹勒提出的筒体结构纠 正了人们的这一错误认识，才使得框架在超高层建筑中得 以有效应用。 在事业的攀升期，法兹勒不断鞭策自己寻求进一步的 改进和对结构特性的更深入理解，他的探索不限于任何单 一的结构材料。伴随着早期对预应力混凝土的关注，法兹 勒用普通钢筋混凝土设计了自己的第一幢高层建筑，紧接 着兴趣又转向了约翰·汉考克中心的钢结构设计。20世纪 70年代，他借用桥梁设计研发出悬索屋盖结构，为吉达国 际机场朝觐航站楼创造出复杂的张力屋盖体系，还调查了 沙特阿拉伯沙漠气候环境下大学校园的乡土风格建筑。作 为伊利诺伊理工学院的兼职教授及硕士论文指导老师，他 进一步研究了高层建筑中的预制混凝土及砌体的应用问题 。 法兹勒曾与建筑学专业的同事们进行过合伙设计，共