陈肇元：人生，在工程中开花结果

陈肇元清华大学土木工程系教授。浙江宁波人。1952年毕业于清华大学土木工程系，留校从事教学与科研工作至今。专业特长为土木工程中的结构工程和防护工程，

学生年代

1931年，随着“九一八”事变的枪声响起，日本大举发动侵华战争。这一年秋天，陈肇元出生在宁波城里的一户普通职员家庭。尽管宁波早在18世纪就成为列强侵略下的开放城市，但他上小学的第一天，还是照例要首拜孔老夫子恳求学有上进。当时的动荡时局影响到每个中国人的生活和命运，陈肇元至今清楚地记得在沦陷区的宁波城里，每个中国人走过横跨甬江的灵桥时，都必须向站岗的日本兵行鞠躬礼。陈肇元的爱国意识也可能就是在这种情况下萌芽的。抗战胜利后，刚念完初二的陈肇元转到了宁波效实中学直至高中毕业。效实中学以学风严谨著称，许多著名科学家都是该校的子弟，比如著名生物学家童第周、地质学家翁文波、首创断肢体再植的医学家陈中伟等，为他的中学教育打下了良好的基础。

因为家中弟妹众多，家庭经济拮据，陈肇元上中学的学费和生活费用主要来自亲戚资助。作为长子，家里也盼望他能够早点毕业找份工作缓解家务，这种压力和期盼也使他深谙为人要有一份责任心的道理。“家中父母亲很少关心孩子们的功课，母亲总是教导我们做人要诚实，不与人争。1949年高中毕业，正值宁波解放。当时还不像现在有全国统考，江浙两省考生都选择就近到上海考场。战后的中国大地满目疮痍，铁路、海路中断，我挑着一根扁担，一头挑个箱子，另一头挑个包袱，千辛万苦才来到上海亲戚家中。”一到上海，陈肇元就考取了清华、上海交大等多所大学，那时考大学也比较容易。他听取亲戚建议，为了容易找到好工作，最终选择了近代著名实业家荣家创办的私立中国纺织工学院，学校为大一学生教课的老师多聘请上海交大、圣约翰大学等名校的名教授兼职，但是，他很快察觉到解放后纺织市场的萧条，也觉得不好长期依靠他人资助。学完大一，自觉战后总要搞建设，就报考了国立清华大学在上海招收土木系的转学生。“我是清华的最后一代转学生，自此之后，国内大学之间再没有转学的了”。直到60年后，陈肇元仍认为高校应该允许学生通过考试或考核转学、转系。“刚上大学的学生，往往不甚明确自己的兴趣和志向究竟在哪里。我到清华那年，土木系招进了4个转学生，同时又有6个土木系学生转出到校内机械等系；清华建筑系的许多著名老教授，当初考进清华时，有读航空的、机械的，甚至有文科院系的，一年后他们转到建筑系，后来有些就成为了建筑名家”。

当时的清华土木系学生按志愿分成结构、水利等4个专业组。陈肇元最初被分派到结构组。而所谓“结构”，就是房屋、桥梁等土建工程中以梁、板、柱等各种承重构件相互连接起来的组合体，起着支撑整个工程并承受各种重量和力的作用。“我看到清华的校、系图书馆藏书非常丰富，有的课程我只是考前去听，利用缺课时间到图书馆自学。”他认为大学生教育应给于他们更多的自由，不仅要提高自学能力，更应该形成学习习惯。

1952年，国家开始实施第一个五年计划。政府决定全国高校的大三学生都要提前一年毕业参加工作，最后一学期只能突击上专业课。陈肇元说：“毕业时大家坚决服从分配，抢着到最艰苦地方去建设祖国，这样的无私和热情至今让我依然激动不已。”全班约50人，最后分配留校工作的竟多达14人，其中绝大多数到新成立的水利系去了。但是毕业时谁也不曾想到，班上这些满怀壮志、一心报国的热血青年，有些人竟会在5年后的“反右”和60年代的文化大革命运动中惨遭劫难。

教学生涯

留校当助教的陈肇元，工作非常辛苦。学校对年轻教师上台讲课的要求很严格，首先要在教研组的会上试讲，请老教师指点后才能过关，晚自习期间还经常要去学生宿舍为他们答疑。除了讲授两门结构类课程外，陈肇元还要参加竹结构研究。当时的校长蒋南翔提出学生干部和年轻教师要“双肩挑”，就是一头挑专业，另一头挑社会工作。他说：“南翔同志的双肩挑办学思想确实有眼光，校内那些双肩挑的学生干部，后来有不少成为中央和地方的高级领导。我的社会工作是担任土木系教师的团支部书记。有半年时间，这些重担压得我患了严重的神经衰弱症。但是一开始压力重，慢慢适应后就变成了习惯，一空闲反而有失落感。别人说我出活快、效率高，其实我不比别人强多少，只不过在时间利用上可能多些投入而已。”工作3年后，陈肇元升任讲师。

上世纪50年代初，毛主席号召要向苏联“一面倒”。其时的哈尔滨工业大学集中了一大批苏联专家，几乎全国各地的高校都派教师去那里学习。1955年，清华派他到哈工大当进修教师。“我在哈工大的工程结构教研组工作和学习了两年，教研组的苏联专家是很著名的木结构教授，到了哈工大后当起了李昌校长的顾问。专家知道我在清华做过竹结构研究，就要我当他的研究生。”两年科班式的系统研究，对他科研训练帮助特别大，而且在专家身边，其时轰轰烈烈的肃清反革命运动和“反右”都离他远远的，让他专心做研究。

1957年秋回到清华时，清华的“反右”已经结束。“我被安排当系里的科研秘书。回校后的教学任务主要是讲授结构试验课程，并带领同学进行项目研究中的结构试验。从1961年到1972年，除去脱产劳动半年和校内武斗期间外，我完全脱离教学任务搞国防科研。1973年开始我被安排到首都钢铁厂，和工农兵学员一起开门办学。说是开门办学，其实与首钢的工人和生产毫无关系，只是利用厂里的几个工棚，和同学们同吃同住而已。白天在工棚里上课，晚上则是师生‘谈心’。所谓谈心，就是要老师交待‘活思想’，学生帮助老师思想改造。其实，那些学生在心里都很尊敬老师，学习努力，懂得上大学之不易。夜里，师生们挨个排起来，共同睡在用木板搭成的十米长通铺上。这种师生关系现在看起来有些滑稽，不过确实加强了相互间的了解。以后我出差到外地，他们知道了就会来问候，见面时特别亲切。”

1976年毛主席逝世后，开门办学也就结束了。一回到校内，陈肇元即担任了副系主任、地下工程教研组主任和党支部支委三职，并讲授一门课程，主编一本全国统一教材（承担其中大部分的编写任务），是教研组内工作量最重的。当时中央号召要“拨乱反正”，地下结构教研组被学校认为是一个“整顿就绪的战斗集体”，作为典型进行宣传，拟越级提拔他为教授，连校外也有人知道了。他说：“从1957年反右起到1978年，学校一直没有评过高级职称。系里还有做了近30年的老讲师，名额有限，他们的专业水平比我强，这种典型不能当，当了也难受。”做了23年的讲师，他在1978年升为副教授。5年之后当了教授，已是52岁了。

1984年学校任命陈肇元为土木系系主任，因此白天大部分时间他都必须顾及行政工作，晚上才能抓紧时间搞课题研究。“当系主任的4年，我在系里其他干部配合和帮助下做了几件事，一是针对当时工程建设的需要，扩大土木系的专业领域，增设了建筑工程管理专业，和城市交通、计算机应用、建筑工程管理三个教研组；二是调整过剩的教师队伍结构，输送十名副教授到外校发挥更大作用；三是在课程设置上增设了用英语讲授的两门主课和几门拓宽专业知识用的选修课；四是挑选年轻教师和优秀毕业生去国外深造，要他们在国外多干几年，有了一些成果后再归来。”陈肇元说，他对开会最反感，“以往在学校里大事小事都开大会，在知识分子成堆的地方，大家已经看习惯了，耳朵的吸收能力已相对退化。我当系行政领导，只在过年过节召开茶话会，但每个学期结束，都会写一个书面的工作汇报发给全系教职工。”

此外，陈肇元还十分热心工程教育普及工作，担任中国土木工程学会常务理事的20年时间里，发起成立了中国土木工程学会的教育工作委员会，并主持每隔2~3年一次的全国高校土木系系主任工作交流讨论会达十余年之久，这一活动至今还在持续，得到各校的热烈欢迎和支持；在此基础上，一些土木工程房屋建筑专业的专业课老师也组织成立了课程研讨会，取得了很好的效果。

中国知识分子的履历表上，往往避不开那段被“改造”的命运，但是在经历了几十年的政治运动之后，陈肇元自觉是个幸运者。“与我同时留校工作的14个同班同学，有4人在‘反右’时被打成右派分子成了‘敌人’，有3人在文革初期就因不堪折磨而辞世。与我同时转学到土木系的3个同学，一个打成右派，另一个在文革中自杀。我只是在1959年反右倾运动中，因为不满大跃进时校内发动学生乱哄哄的大搞科研，又在刊物上发表了10篇科研论文，成为土木系教师中的头号‘白专’典型；此后近20年，我写过不少研究报告和文章，但再不敢个人署名，只能用工作单位或科研组的名称，其他老师也差不多这样。”文革期间，大批清华教职工下放到江西原为关押劳改犯用的鲤鱼洲农场劳动，回来后多人感染了血吸虫病；陈肇元又很幸运，因有国防科研任务被留在校内。直到1974年，他才下放到北京南郊的团河农场劳动一年。在这个原本也是劳改犯农场里，他当上了养猪班班长。

一位老者的呼吁

回首在清华土木系工作的57年，陈肇元除了教学外，他的科研工作也随着国家建设的需求而数度转变：上世纪50年代，国内的钢材供应极端缺乏，他集中精力在房屋建造中利用竹材的研究，对毛竹的受力性能、竹杆件的承载力和杆件之间的多种连接方法、跨度从6到18米的多种形式竹屋架及其设计计算方法进行了试验研究，取得系统成果。60年代初，中苏友好关系破裂，他作为主要研究人之一，参与了一系列防护工程科研项目。防护工程就是承受武器爆炸或直接命中效应的土建工事，这些成果为我国国防工程，人防工程的设计规范以及防火与炸药爆炸的生产厂房仓库等设计规程所采用。改革开放以后，随着工程结构的跨度、高度和承受的荷载越来越大，所处的环境也更为严酷，在这种背景下他转向研究现代高强混凝土和高性能混凝土，长期担任土木学会的高强高性能混凝土专业委员会主任，为在我国推广应用这项新技术作出了贡献。到了80年代末期，国内高层建筑大量兴建，基础埋得很深，需要开挖基坑，他就探讨基坑的土钉支护技术，并且在国内最早主持编写出版了《高强混凝土结构设计施工规程》与《土钉支护设计施工规程》。对于自己的研究，陈肇元最看重的有三项：防护工程，高强高性能混凝土结构和下面要说的混凝土结构的安全性耐久性，他认为：“如果说我在科研上有过些微成就，那也是生当其时，主要是时代赋予的机遇，其次才是中少年时逐渐培育起来的勤奋和求实的习惯，在工作上能多花一些力气。”

从90年代开始至今，他的精力主要用于分析国内土建结构工程的安全性与耐久性现状及其存在的严重问题，研究混凝土结构耐久性设计方法，推动国内工程界对结构耐久性的重视，多少引起了相关部门对这个问题的关切。陈肇元表示：“我国的结构设计规范存在许多认识误区，并且已经给近年建成的土建工程带来众多隐患。其中之一就是不顾社会经济发展的现实和需要，在现代化建设中，固守过去备战、备荒年代里的工程结构设计在安全性和耐久性上的低标准，用来打造现代化的土建工程。”

结构的安全性无疑最为重要，它的失效就是建筑物的塌毁，家破人亡；结构的耐久性是结构能够抵抗环境作用的能力，如雨水、冰冻、空气等正常大气作用和接触含有盐、酸等有害化学物质的水、土和大气污染的侵蚀作用，它的失效就是结构使用寿命的终结。

对于结构的安全性问题，陈肇元显得忧心忡忡：“去年5月12日的四川汶川县发生特大地震，居然有600多万间房屋倒塌。而房屋倒塌是地震造成人员伤亡的最主要原因，提高工程结构的抗倒塌能力，是我国急需解决的问题。”比如，上世纪以来，我国共发生过6级以上地震800余次。在20世纪，死亡人数超过20万的2次地震都在中国，就是1920年的宁夏海原地震和1976年的河北唐山地震（死亡24万人），“但是仅仅唐山地震9年后，智利Valparaiso城地震仅死亡150人，人们不禁要反思的是：为什么在同样7.8级地震和100万人口的城市，唐山死伤为什么那么惨重？”

陈肇元认为：“之所以我国的地震死亡人数远超其他国家，原因除了人口众多和广大农村地区事实上并无地震设防要求外，主要在于对地震预防的认识不足和措施不力。地方行政领导在各种灾害发生后，都能够全力动员各种力量轰轰烈烈地进行抢险救灾，但对将来可能遭受的地震则极少关心；也可能前者人人都能看到，关乎政绩；而后者在其短短的三五年任期内，正好碰到地震的可能性太低。如果像有的国家那样，在可能发生大震的城市中进行不定期的群众性地震演习，来提高人们对灾害的警惕和知道正确的逃生方法；这在我国又会顾虑引起人心惶惶、不利于社会稳定。”

一个建筑物需要有怎样的安全性水准，本来应由设计人员根据业主的具体需要共同商定，而设计规范规定的要求本是国家为了保障民生的“最低限度要求”。比如地震的“震级”，表示地震发生时释放的能量的大小；地震的“烈度”则表示地震影响区内对建筑物的破坏作用程度。离开震中越远，震级越低，烈度就越小。由于目前的科学水平仍然难以实现地震预测，因此为了减轻地震造成的损失，当下最现实方法就是加强建筑物和各种重要基础设施的抗震能力，这些对于建筑物的设计来说，似乎要比只是死板的根据现行结构设计规范规定的“抗震设防烈度”进行设计更为重要。可是现在的设计单位仍往往按最低限度要求进行设计，无疑会损害一些工程的质量。“现在的住房都已基本私有，而建设部和国家计委1989年发布的《新建工程抗震设防暂行规定》明确提出：各部门、团体和个人不得随意提高或降低国家规定的设防烈度；这一规定‘暂行’到今天，仍未见明文废除。如果设计人员只能按强制规定的设防烈度设计，而业主要求更高的安全标准不被允许，万一强度超过设防烈度的地震来了，个人房产损失了，则‘暂行规定’的主管和制订部门是否从法律和道义上都应承担责任？令人百思不得其解的是，为何规范的主管部门总是不肯明示规范中的要求只是最低要求，而业主和设计人员理应按照工程的实际情况和需要，有时必须按高于规范最低要求的标准进行设计。”

除上述之外，陈肇元认为，地震造成的经济损失已经随社会进步而递增。在国外的几次地震中，建筑物倒塌很少，但经济损失巨大。1976年唐山地震时当地经济尚不发达，直接经济损失不过60亿人民币，1994年美国Northbridge地震，死61人，经济损失300亿美元；1995年日本阪神地震，死5250人，经济损失约达1400亿美元。

前不久，台湾的一个土木工程专家送给陈肇元一个光盘，记录了“Discovery”频道制作的由专业人士完成的一部片子，模拟美国纽约遭受大震时的惨状。他说：“我们的政府部门是否也可赞助设立一个研究项目，模拟现在的北京如果重遇1679年康熙统治时曾遭受过的那样8级大震会成为什么样子？比如花费巨额费用建成的CCTV怪楼，在地震中又会变成怎样？据记载：那次大震的震中离北京城中心仅40公里，城垣坍毁无数，宫殿民居十倒八九；这个问题或许并非妄想，因为上次大震距今已有300多年，谁也无法证明地震能量的积累不可能再次爆发。这种科学的形象模拟情景，或许可以提高我们和各级政府的决策领导部门对地震预防重要性的认识，能够更多的着眼未来，不局限于眼前个人和部门的得失。对待地震要像对待疾病一样应该重在预防。当然，预防和救灾两者都要做好，不能偏废。”

同时，陈肇元还指出，结构安全性的另一方面是房屋在人员、设备重量和风雪荷载等“一般荷载”作用下不致破坏的能力。我国早期的结构设计标准是学习二战后的苏联规范得来的，适应当时饱受战争重创的苏联为迅速恢复重建的急需，在结构设计的安全性设置上采用了低标准，这也符合我国解放后的政治经济情况。可是50多年来，这种低标准在国内的规范中没有根本变化，已完全不能适应当前国情。

客观形势的主要变化有：结构的造价在整个建筑物中所占的比例愈来愈低，对于大城市内的高档房，甚至可忽略不计；也许最重要的变化是，房屋建筑多已成为商品，老百姓买房总是希望房子结实点好。清华大学有一个家属区，盖好后有的住户自搞内部装修，铺设了较厚的地面砖，居然会将钢筋混凝土楼板压裂，结果只能被勒令拆除地面砖。如果将楼板设计得结实一些，也只需在楼板内多放几根钢筋，每平米增加的费用要不了几元钱，多花小钱，有个结实牢靠的楼板，能让用户住得放心，用得更随意，这有多好。

据陈肇元介绍，我国结构设计规范对房屋建筑的楼板能够承受的使用荷载要求，在解放后一降再降，从50年代末的大跃进至今，按我国设计规范规定的每平方米楼板在考虑了安全裕度以后所能承受荷载的能力，对商场、戏院等公共场所的楼板只有欧美等国家要求的60％左右，对办公室、宿舍等只有国外的45％（在2000年后提高到62％），尤其是房屋中的公用楼梯、通道以及阳台等有可能在紧急情况下出现极度拥挤和需要逃生救援等场所的楼板，与国外相差达1倍以上。又如公共场所的栏杆，人员拥挤时能承受的水平方向推力低到只有国外要求的1/3。

“安全事故往往由多种因素凑在一起造成，豆腐渣质量以及各种天灾人祸常是直接原因或主要诱因，但也往往隐藏其他因素。可是我国对于处理工程事故的常规做法，就是局限于追究事故责任人。如果是自然灾害，谁也没有责任，极少进一步分析深层次的原因，并及时反映在技术规范或管理规章的修改上；如果是人祸，处分有关的责任人员以后也就完结。于是等待下一次的类似事故继续上演，所以很难根治。出现这些问题的原因，与技术规范的作用在我国被严重错位有关。凡是满足规范要求的都没有错，凡是规范没有规定和提出限制的，各种偷工减料的事都敢做。在工程质量安全事故面前，技术规范既然作为裁判，怎能与事故发生干系？其实不少事故的发生，就与规范内容与规范管理上的缺陷有一定关系，单纯用技术规范的要求来判断工程事故责任，有时可能颠倒是非。”

说到结构的耐久性和使用寿命，陈肇元已经抑制不住激动的情绪：“这只要看看解放前和解放后不久，在上海、北京等城市按正规设计建成的房子，除非被人为拆除，到现在都好好的，而1955年或1954年以后盖的多破旧不堪，有的甚至不到30年就要大修。至于露天的桥梁寿命就更短了。一般房子的设计寿命是50年，并不是到了50年就该拆除，而应该是在一般的日常维护或小规模修补下，应该至少应有95％的房子到了100年也不需要大修的，这相当于设计寿命的保险系数为2。房子耐久性差，老百姓承受不起；再说资源有限，国内一些地方连砂石供应都感困难了。”

近些年，围绕土建工程的安全性和耐久性问题，陈肇元写文章、做报告，并多次向主管部门呼吁。但在一个越来越急功近利的年代里，主管部门更多关心的是其任期内千万不要出大的安全事故，开发商看重的是现实的经济利益，陈肇元的声音显然过于微弱。

由陈肇元主编并书写其中大部分内容的国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》，已在今年正式颁布，编写这本很薄的规范，他花了大量精力，历时6年，有二十余人参与。在这本规范的总则条文中，明确提出了规范规定的要求只是最低要求。他说：“继续执行安全性和耐久性的低标准，既不符合国家眼前利益和长远利益，也有损我国建筑业的国际形象，总不能把低标准说成为高质量。”