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今日启明星
CAREERS
余倩倩
放眼我们这个星球地表万物万景，除了日月星辰、山川洋流，就是各种类型的土木结构建筑。因人口总量、经济规模不断增加，人类构筑物还会在地表上持续扩增。在可持续发展理念被大多数人接受的今天，这些构筑物的善后问题越来越受关注。
所谓构筑物善后，一是指其过了服役期，也就是不能继续使用后让其回归构筑物基材——砂砾、石子、钢筋等；二是把构筑物视同生命体，在服役期内就开始介入对其“健康”状态的“体检”，发现问题后找到症结，用各种新技术、新材料“对症治疗”，以延长其使用寿命。
本期今日启明星的受访者余倩倩就是长期专注于“土木工程结构健康诊治和延寿”课题的青年科技专家。近五年来，她先后获得上海市科技启明星计划、国家优秀青年科学基金、上海青年科技英才、上海科技青年35人引领计划（U35计划）等项目或荣誉，2023年受聘为同济大学长聘教授。兼任的国际学术职务包括：美国土木工程学会（ACI）中国分会秘书、国际土木工程纤维增强复合材料学会（IIFC）执行委员会委员、国际材料与结构研究实验联合会氯离子侵蚀专委委员等。2024年11月26日，她受聘为刚成立的上海科创启明星协会城市建设分会的副主任委员。
我与众多读者一样，对这位笑意盈盈、文静秀气的女孩如何与看似粗犷的“水泥疙瘩”打交道并取得显著成就深感好奇。
大半年前，我就开始约访余倩倩，她多次因忙于外地城市更新工地或与授课时间冲突而难以抽身。最终，在难得争取到的半天空闲里，我们得以进行此次珍贵的采访。
曾付过择校费，最终入读同济王牌专业
就这样，倩倩2006年进入同济土木工程专业，在完成大二课业的同时，要补上第一年的课。当年全校转专业到土木的学生一共有近70位，组成了05级13和14两个班，顺利实现转专业的同学都很珍惜这样的机会，大家很团结，也经常在一起切磋交流学业上的事。两个班最终留在本专业的有十人之多。
受顾老师影响，喜欢上了“混凝土”
2023年，获评第十二届上海青年科技英才，与导师顾祥林教授合影
研究生期间，顾老师安排余倩倩参与“结构性能演化与控制”课题，这也是她硕博期间的研究方向。
对这个课题的重要性，倩倩解释：我们可以将这一课题的理解类比人的全生命周期概念，只是我们研究的是结构在其全生命周期的演化过程。这种演化既有突发性的变化，也有结构内在组分的累积变化。如地震就是一种快速的急剧变化，而如盐分等环境介质的侵蚀、长期负载累积导致的慢性（病）变化则是伴随着结构服役全过程的一种渐进、累积的变化。
“我们课题关注的正是全周期的演化。演化之外还有一部分是控制，也就是如何让这种演变慢一点，到了某一个限值时如何提前或适时采取一些措施来延缓或防止这种变化。”
从两位导师身上看到未来的自己
“顾老师为学、为研、为人上的这些点点滴滴一直影响着我。”
2012年，在意大利米兰参加第六届土木工程纤维增强复合材料国际会议，与导师赵晓林教授（右一）等合影
以余倩倩两位导师为代表的学科领军者，早在十几年前就持续深耕的“结构性能演化与控制”方向，其实是代表了该学科领域的全球性趋势，即从以往侧重关注新建建筑到现在关注既有结构的演化和寿命延长。倩倩始终铭记顾老师的教诲：我们的结构如能像汽车保养那样，知道什么时候需进行大保养，什么时候需进行小保养就好了。事实上，为达此目标，顾老师和他带领的团队一直在努力。余倩倩以四川北路苏州河畔的标志性建筑——上海邮政总局——为例，生动介绍了该团队在维保延寿方面的实践成果，该大楼如今已成为热门打卡点。
从邮政总局、宝钢吊车梁看既有结构延寿之道
上海邮政总局，图片源自：中央广播电视总台上海总站
这类历经百年的建筑普遍的问题在于，当年建设所遵循的标准（结构、材料标准等）相较现在肯定存在不足，历经百年的服役后更是暴露诸多问题。
顾老师强调，“不能头痛医头、脚痛医脚”，而要从整体的角度来考虑加固问题。
整个团队在这幢百年建筑上倾注了大量心血，中间评估过两次，并加固过一次。为保持建筑原有的风貌，在加固时团队采用的是碳纤维增强复合材料。在外滩这一区域的老建筑，除邮政总局这一历史建筑的评估修复，同济土木团队广泛受托于其他老建筑的评估跟踪。此外，核电基础设施（安全壳等）的延寿也在他们的关注范围。
余倩倩博士论文的一个创新之处是采用碳纤维增强复合材料加固结构以延长疲劳寿命。传统加固做法是通过切割并更换钢板，但这种方法会产生新的疲劳问题，如焊缝重新开裂，导致反复地开裂与修复。相比之前，碳纤维增强复合材料本身很轻且强度极高，防腐蚀性能也很好。为验证这一论点，倩倩对宝钢吊车梁的疲劳问题作了评估和疲劳测试。为提高钢梁的负载能力，她用碳纤维增强复合材料贴合到钢结构上的受力部位，用的是多层碳纤维片（每片厚度约0.167毫米，相当于一层布）。实验结果显示，无论用碳布或碳板都能有效提升疲劳寿命（实验室条件下可以提升2~3倍），从而达到降低负荷、闭合创口、抑制开裂等作用。但在实际应用中，具体选择哪种材料需要到现场根据设计、工况等各种因素而定。另外加固体系本身也会变化，这在考量寿命变化时同样需要纳入考量。
每次走出去、承担新课题都是走出舒适圈
2018年在青岛参加第十四届全国建筑物鉴定与加固改造学术交流会议
入职以来的科研工作除在对既有结构服役状态作“诊断”，并针对诊断结果开展“治疗”，以延长结构的使用寿命（典型的就如邮政总局）外，还需要关注群体结构。这种群体结构与多个系统相关联，如建筑桥梁、生命管道系统、综合管廊、地铁等。这种群体结构单考虑钢结构单体疲劳相关因素还不够，而是要从城市系统和多灾害视角下进行韧性评估，显然其难度更大，但这却是特大城市必须面对的挑战。
2019年，在德国波茨坦参加土木结构智能监测、评估和修复国际会议，与好友埃利亚斯·加福里（Elyas Ghafoori）合影，文中提到同是学生成为教授的朋友
2024年7月，余倩倩随顾祥林教授参加在英国伯明翰举行的第18届国际砖砌体大会，并访问了莱布尼茨汉诺威大学和帝国理工学院。本次会议吸引了来自全球25个国家和地区的200余位参会者，余倩倩教授在会上作了报告。在英国逗留的近一周时间（也是疫情后倩倩参与的时间较长的国际交流）里，顾老师团队成员与来自葡萄牙米尼奥大学、英国利兹大学、伦敦大学学院的同行深入交流，共同探讨了结构破坏分析、结构性能提升等领域的最新技术和发展趋势。在伯明翰大学、莱布尼茨汉诺威大学、帝国理工学院的参访交流中，双方就学科发展、师生互访方式、科研合作方向等做了深入交流，为未来进一步深度合作提供了良好的基础。
做老师的幸福不亚于建筑师
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