陈宗基介绍及早期文章

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陈宗基，中国科学院院士，世界著名土力学专家。祖籍福建省安溪县龙涓乡，民国11年（1922年）九月十五日出生于印尼爪哇岛苏加巫眉镇。30年至31年就读于印尼万隆工学院，日本占领印尼时辍学。35年，因忧虑祖国黄河泛滥，促使其下决心留学荷兰德鲁浦科技大学，攻读水利科学。他天资聪颖，加上勤学苦读，三年内读完五年的课程，获优秀成绩奖学金。38年毕业，获工学士学位，此后，在荷兰土力学研究所研究部和顾问部工作。1954年获优秀技术科学博士学位并获奖状。1955年响应周恩来总理号召回国工作。先后任过中国科学院土木建筑研究员兼土力学研究室主任，国家建委黄土研究组副组长。1958-1962年任国家科委三峡组岩基分组科技组长，专门从事长江三峡水利枢纽岩石力学问题的研究。1963-1973年任中国人民解放军工程兵司令部专家，中国科学院岩体土力学研究所所长。1977年以后任中国科学院地球物理所研究员、所长，地球动力学研究室主任，中国科学院学部委员。曾当选为第二、三、四、五、六、七届全国人大代表，第七届全国大人常委会委员及人大华侨委员会副主任；第三、四届全国侨联副主席。先后兼任过中国岩石力学与工程学会理事长和多个学会理事、常务理事以及《岩石力学与工程学报》、《地震研究》主编；《中国科学》、《科学通报》等学报编委；《地理物理学报》副主编；《中国大百科全书》力学学科土力学、岩石力学、流变学分科主编等职。1981年还担任过国际岩石力学学会副主席，《岩石力学与采矿科学》国际杂志编委等重要职务。1983年被选为比利时皇家科学、文学与艺术院外籍院士。被收入世界《名人录》。
       长期从事土力学，岩石力学、流变力学和地球动力学研究。他不仅研究基础理论，而且应用基础理论的概念，指导并解决许多重大复杂工程的实际问题。在学期间，就曾指出荷兰弗拉赫曼斯桥梁桩基竣工两年后即破坏，不可能像当时公认的只是孔隙压力造成的。他认为孔隙压力是随时间的变化所引起。从而提出土力学理论中必须考虑土的流变特性和三向应力、大应变关系这一新概念。荷兰德鲁浦科技大学为此拨给他专门经费从事研究。1952-1954年他在荷兰皇家科学院院士波格士教授指导下引用近代流变学和胶体化学的概念，进一步进行实验的和理论的土流变学研究，在国际上最早创立了土流变学，为土力学开创新的研究途径。1954年他取得卓著成就，获得德鲁浦科技大学奖状。
　　1955年，陈宗基回国后，对我国黄土和沿海软土进行了大量实验研究，进一步发展和丰富了土流变学。提出“粘土结构力学和卡片结构”这一新学说。1959年他的这一学说被挪威物理学家罗森维斯特所证实。日本学者富吉莫托经反复研究国际这一学说后，认为“最合理的是陈宗基的土骨架结构理论”。宗基的学说被写入国外教科书，称为“陈氏卡片结构”。
　　1956年，首次提出土的三向固结流变理论。通过实验和理论推导，得出土力学中长期未解决的次时间效应的机理问题。他以自己的三向固结理论，解答一向、二向固结和次时间效应问题。1961年他又将这理论发展到线性各向异性课题。1964年又发展到非线性固结固化，其中将流变参数作为第一不变量的函数。美国著名学者莱纳茨认为“在现有的三向固结理论中，陈宗基所做的假定是最现实的”。苏联著名土力学家戈尔什腾在全苏土流变学会上，支持陈宗基的微观和流变的基本观点，并倡导按陈宗基的途径开展研究工作。并称陈为“中国杰出的土力学家”。
　　首先发现并首先在国际上提出粘土和岩石存在着三个变阶段和三个屈服值，特别是最高屈服值的概念，对工程的长期稳定具有重要意义。1969年他建议在工程设计中采用最高屈服值取代常规的峰值强度指标。由于他首先发现这个屈服值，国际上称之为“陈氏屈服值”。
　　从土的流变理论推得在动荷载下土的流变特性表现在阻尼上。并于1958年首先研制成功国际上第一台电动式和机械式两种土动力三轴仪。通过试验研究，他建议用复数模量计算土中的应力波的传播，同时把流变特性和阻尼椭园结合起来，指出在一般工程应用频率范围内频率与阻尼无关。
　　1958年，建议开展三峡岩基科研工作，被任命为指导专家和科技组长。亲自拟定出《山峡岩基研究计划纲要》，全面指导三峡岩基室内与现场岩体力学试验、地下建筑物、岩质边坡、振动爆破、灌浆处理等五个方面大规模的实验和理论研究工作。1961年后，他又结合大冶铁矿、长江葛洲坝水利枢纽工作以及其他工程，进行岩石力学的理论与应用的研究，写出多篇具有独立见解的论文，解决不少工程上关键问题。奠定我国大型工程建设的理论与实践应用基础。
　　以流变学的基本观点对岩石变形和应力波在岩体中的传播理论作探讨。1966年，他提出围岩应力场随时间而转动和由于岩体流变回弹衬砌所受压力随时间增加这两个概念。并据此指出当时普遍采用的普氏理论的不合理性，而提出衬砌的指导思想。后来又提出地壳应力的来源与释放的学说，从岩石微观结构出发，考虑岩石的成因和历史，指出天然岩体必然存在位错、裂隙和地应力，从而导致岩体具有流变特性。1981年，他根据长江葛洲坝水利枢纽工程地基泥化夹层的研究，写出《泥化夹层的剪应力松驰和蠕变性质及其在坝工设计中的重要性》论文，在日本国际学术讨论会上发表。1983年，他进一步发展流变扩容理论，在澳大利亚召开的国际岩石力学学会第五届大会上，发表《在岩石破坏和地震之前与时间有关的扩容》，并在西德国际大地测量和地球物理联合会上发表论文《岩石的流变和扩容及本构方程》。1984年在比利时皇家科学、文学与艺术院的院士就职演说上作题为《岩土的第三屈服值及其在工程上的重要性》的学术报告，受到高度评价。
　　在应用岩石力学方面，善于把理论研究成果应用于工程实际，为工程建设作出重大贡献。1958年，为三峡工程建设提供大量科学数据，同时在发展岩石力学基本理论和测试技术上起到积极作用。1963-1966年，为了解决大冶铁矿的边坡稳定问题，又进行一次大规模的室内与现场岩石力学试验和分析研究，收到良好效果。1972年，他参加葛洲坝工程设计方案讨论会，对原设计方案及爆破施工方案提出带根本性的修改意见。1973年长江流域规划办公室聘请他担任坝基工程的专家顾问，全面指导岩石力学试验研究工作并指导设计。他对葛洲坝工程罕见的复杂地质条件下的大坝稳定这一关键问题，提出许多解决办法。对岩石力学试验、坝基稳定计算、施工爆破方法、基础处理措施，地应力问题的发现和处理以及监测系统的设置各方面，进行大量的指导工作，提出方案。1981年他应邀到中南海，参加商讨葛洲坝截流的会议，向赵紫阳总理和全体副总理汇报对大坝稳定问题的结论性建议。在截流工程中，他亲临现场，当拢口流速过大，截流进入最艰难的时刻，他当即提出关键性建议，被采纳实施，使大江截流获得成功。
　　此外，他还对南京长江大桥、五强溪水电站、黄河龙门坝基、麦积山石窟国家重点文物加固工程；镍都金川地下工程以及国家防护工程，解决了一系列有关岩石力学的问题。还对三峡大坝、二滩水电站以及福建几个水电站等工程中存在的力学问题，提出理论与实施应用的建议。
　　1976年唐山大地震发生以后，宗基被调到中国科学院地球物理所工作。该所在他的领导下大力推广地球动力学这一新学科的研究。他指导筹建地学高压高温实验室，研制出四套具有国际先进水平的高温高压实验仪器设备。他对唐山大地震的机制，喜马拉雅山造山运动和青藏高原的隆起原因，华北地震规律，攀西裂谷的成因以及福建地热等问题，作了深入的研究。1977年，他的论文《唐山大地震的物理流变模式》在澳大利亚召开的国际大地测量与地球物理联合会会议上发表。1980年，《喜马拉雅山造山运动和青藏高原隆起的热流变过程》论文，在北京召开的青藏高原国际讨论会上发表。1982-1984年，他又先后发表《关于中国板块动力学》、《关于某些类型地震带的正变性》、《中国华北地区地震图象及其分析》等论文。1984年在莫斯科第27届国际地质学大会上，发表《正交地震带和地震空区》的论文，1985年在成都深部过程与大陆裂谷国际学术讨论会上发表题为《攀西裂谷带的地球动力学与构造演化》的报告。以上学术论文，均受到国际上的注意。
　　在科研机构的筹建，仪器设备的研制、学科推广和培养人才等方面也都作出重要贡献。他研制的科学仪器有几十种，其中有22种已普遍使用，如岩石扭转流变仪，土扭转流变仪和电容式土压密仪被国际上称为“陈氏固结仪”。他先后作了数百次学术报告，撰写80多篇论文，其中获得国家科技进步二等奖一项，中科院科技进步一等奖三项。他精通英、法、德、荷、印尼五种外语，积极参加国际学术交流，曾应邀赴美国、日本、西欧、东欧、澳洲、墨西哥等地讲学。先后荣获比利时“利澳彼得二世一级骑士”称号等多项国际荣誉。
　　1991年9月25日，宗基因心脏病发作，在上海逝世，享年69岁。

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陈宗基早期发表的文章
THREE-DIMENSIONAL THEORY ON THE CONSOLIDATION AND FLOW OF THE CLAY-LAYERS  1957

    An analysis is given of Terzaghi'shydrodynamic theory of consolidation.It is known that the"secondarytime-effect" can not be predicted by this theory.On the strength ofexperimental facts and physical-mathematical considerations the writercomes to the conclusion that this theory for the one-dimensional caseis incomplete, whereas the extension of this theory to more dimensionalcases is erroneous.
粘土层沉陷(由于固结和次时间效应)的二维问题 1958
      本文指出現行的沉陷計算方法不考虑因均差应力(Deviatoriestresses)而产生的沉陷是不正确的。文中証明了均差应力張量不能忽略,而土壤的結構对均差应力的反应(与时間因素有关)则必須考虑。作者根据他自己的关于粘土層固結与流变的理論,提供几个二維問題的分析,証明了总沉陷可以分为三部分,卽瞬时下沉,因流变而产生的和因固結而产生的沉陷,并且提出了时間为很大数值时的沉陷公式。可以断言,在实际中,沉陷不能單从压縮試验来估計。在二維問題中,土壤的固结与古典的一維固結情形迥然不同,因为土壤总是有横向膨脹的。均差应力就是粘土在荷載下瞬时下沉(Instantaneous deflection)和不断流变的原因。

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陈宗基首次听说，但是看了他的介绍后感觉水平确实很深，值得崇敬。