姚明初

姚明初，混凝土轨下基础结构及可靠度理论专家。长期致力于混凝土轨枕及新型轨下基础的研究和开发，创造巨大的社会、经济效益，以他为主发明的“混凝土枕用硫磺锚固栓”新技术获国家发明三等奖。他率先提出了结构物按可靠度理论设计的必要性、进行了大量卓有成效的试验研究，取得了重要成果，为中国铁路现代化和结构设计理论的发展做出了卓越的贡献。

基本资料

中文名：姚明初

国籍：中国

民族：汉

出生日期：1916年4月3日

出生地：上海

性别：男

人物简历

1937年毕业于上海交通大学土木工程学院。

1938～1940年任湘桂铁路工程局实习生、工务员。

1940～1942年任天成铁路工程局工务员、帮工程师。

1942～1948年任云南省大成实业公司副工程师。

1948～1949年任南京国民政府交通部材料试验所副工程司。

1949～1950年任中国交通大学唐山工学院（今西南交通大学）副教授。

1950～1956年任铁道部科学研究所副研究员。

1956年—任铁道部科学研究院研究员。

1979～1982年受聘为建工部《建筑结构设计统一标准》编委会技术顾问。

1985年任国家标准《铁路工程结构可靠度设计统一标准》编制组组长。

1987年退休。

1988年任中国铁道学会铁道工程委员会委员兼工程结构可靠度学组组长。

人物生平

姚明初，江苏武进人。自幼聪颖，中学期间酷爱学习数学和物理，1933年以优异成绩考入上海交通大学。1937年毕业时正值“七·七”事变发生，1938年4月辗转抵达广西南宁，就职于湘桂铁路工程局，被派往柳州第五总段随谭葆宪工程司任实习生。1939年任十三分段工务员，在工程施工中认真负责，保证了工程质量，避免了材料流失。1940年日本侵略军在广西登陆，他被迫离开柳州经长沙到达成都，在天成铁路工程局第一总段，参加铁路线路定测工作。

姚明初利用休假时间，撰写论文《弹性点法》，提交1940年在贵阳召开的中国工程师学会年会，被评为优秀论文第一名。1941年破格提升为帮工程师。

1942年由于铁路工程进展困难，姚明初经介绍前往昆明，任云南省大成实业公司副工程师，负责代水泥的研制与开发，以期缓和大后方建筑材料的匮乏。1948年回南京交通部材料试验所任副工程师，负责建筑材料试验筹备工作。

1949年5月上海解放，姚明初参加了上海高教处举办的训练班。同年9月调任中国交通大学唐山工学院（今西南交通大学）副教授，承担建筑材料的教学工作，并参加铁道部铁道研究所的筹备工作。1950年被选为唐山市人民代表会议代表。中华人民共和国建立之初，我国混凝土施工技术十分落后。姚明初在铁道部有关领导的支持下首先在铁路系统推行按混凝土设计强度进行配合比选定和施工的新技术，从而保证了铁路桥隧工程建设中的混凝土质量，并节约了大量水泥。

1955年后，姚明初积极从事铁路预应力混凝土轨枕的开发研究工作。在混凝土枕的计算理论、结构设计和制造工艺以及混凝土枕螺纹道钉锚固新技术等方面都有所创新。1978年在全国科学大会上获“作出重大贡献的先进工作者”奖状。

早在60年代初，姚明初就开始从事工程结构安全度（现称可靠度）的研究工作。经过多年的艰苦奋斗，与有关同志共同完成了国家计划委员会下达的《铁路工程结构可靠度设计统一标准》的编制任务，1991年通过部级审查，被认为具有国际先进水平。

姚明初十分重视科技人员的培养工作。1952年以来曾先后主持举办混凝土新技术方面的学习班和培训班10次，铁路各单位委派学习人员共500余名。1964年开始招收硕士研究生一名，后因“文化大革命”而中断。1978年恢复培养研究生，现已有12人获得硕士学位。3人获得博士学位，多数现已成为科研骨干。

姚明初学术思想活跃，50年代以来，在铁路工程系统中开展多方面的科研和开发工作。由于在混凝土材料工艺、混凝土轨下基础和结构可靠度理论等方面取得的卓越成就，1992年荣获茅以升科技教育基金第一届铁道科技奖。

科技成就

混凝土新技术的倡导者

解放以前，我国混凝土施工技术十分落后，混凝土拌制一般采用固定的体积比，如水泥：砂：石比为1∶2∶4或1∶3∶6，不规定水灰比，没有混凝土强度指标，更没有耐久性标准。1950年姚明初吸取国外先进经验，在铁路系统创导按混凝土强度进行混凝土配合比设计和施工新技术。这一新施工方法得到铁道部有关领导的支持和帮助，1952年首次在西北干线铁路工程局进行混凝土按配合比施工新技术的培训和试点工作，其后在铁路新线工程和营业铁路工程中全面推广，使铁路混凝土工程质量得到保证，并节约了大量水泥。为了做好这一工作，在姚明初的建议下在铁路工程系统普遍建立混凝土试验室，把水泥、砂、石等材料的鉴定、混凝土配合比的设计、混凝土施工控制和混凝土强度检验等工作作为混凝土试验室的重要任务。在姚明初的主持下，还在铁路工程系统多次开办了混凝土试验和混凝土新技术的培训班，为铁路工程系统培养了大量混凝土试验技术人员。姚明初还协助铁道部主管部门制订了采用新法施工的混凝土施工规程，加强质量管理，不但保证了混凝土的强度和耐久性，并且使水泥的使用更加经济合理，克服了过去在混凝土施工中的盲目性。1952年起姚明初在铁路工程系统大力推行混凝土附加剂，其中包括苇浆废液直接浓缩物塑化剂和松香皂加气剂等。1955年在武汉长江大桥施工中采用了松香皂加气剂，提高了混凝土和易性和耐久性，并节约了水泥约5-10%。这两种混凝土附加剂已分别列入1956年国家建委颁发的《水泥混凝土及砂浆中掺用塑化剂的暂行规定》和《水泥混凝土掺用加气剂的暂行规定》，在全国推广，取得了很大的技术经济效果。

混凝土轨枕的开拓者

1955年后姚明初积极开展了铁路混凝土轨枕的开发研究工作。1956年他参加了赴苏联和捷克斯洛伐克的预应力混凝土轨枕和桥梁考察团，引进了经苏联改进的匈牙利混凝土枕流水机组法新工艺。在铁道部有关部门的密切配合下于1958年在丰台桥梁工厂建成了我国第一条预应力钢弦混凝土枕生产流水线。姚明初在混凝土枕结构和扣件的定型中以及在钢模型和钢丝张拉夹具等关键设备的研制中发挥了重要作用。由于当时刻痕钢丝供应困难，姚明初提出以匈牙利采用的压波钢丝代替刻痕钢丝的建议，在专题组共同工作下与西安红旗水泥制品厂共同研制成功，解决了轨枕生产中预应力钢材供应的困难。从1958年建成的第一条预应力混凝土枕生产线，至今已扩建了包括株洲、平顶山、太原、哈密、房山、都匀、成都、锦州、西安等数十条生产线，年产量达一千万根轨枕，每年可节约百万立方米以上优质木材。而且由于线路上采用了混凝土枕提高了线路质量，减少了养护维修工作量，保证了无缝线路在我国铁路线路上的推广，其社会效益和经济效益是极大的。姚明初在这项工作中做出了杰出的贡献。初期混凝土枕与钢轨扣件的联结是采用在混凝土枕中预埋木螺栓来实现的，由于木材短缺且木栓易腐、寿命短，更换困难等直接影响了混凝土枕的大量推广。六十年代初姚明初首先提出以硫磺为主体的融熔物代替木栓以固定螺纹道钉的新方法，在专题组成员卓有成效的配合下经大量的室内试验和在线路上的使用，证明硫磺锚固栓的抗拔力与电阻绝缘性能均能满足使用要求，得到了有成效的实践的验证。在轨枕生产中预留孔的生产工艺也比较简便，1963年开始大量推广。1982年混凝土枕用硫磺锚固栓新技术获国家发明三等奖。截至1991年底，使用硫磺锚固的轨枕已达1.5亿根，与木栓比较，节约费用已达10亿元以上。铁路混凝土枕在我国的推广使用，不但缓解了我国木材资源匮乏的困难，而且提高了铁路线路的质量。减少了养护维修工作量。姚明初在这一新技术的研究开发中作出了重要的贡献。

为了适应铁路轨道一些特殊区段的需要，姚明初于1959年起就领导专题组对铁路混凝土新型轨下基础进行研究、试制和现场试铺工作（包括混凝土宽枕和整体道床）。1966年在京广线清风店至定县站间试铺了混凝土宽枕轨道2.2公里，经过十多年运营观测与试验，效果良好，取得了成功。目前这种新型轨下基础主要使用于铁路站线，有效地解决了大站站线维修养护工作的困难，大大地改善了站容。

工程结构可靠度理论研究的先驱

早在1960年姚明初就结合铁路混凝土枕结构设计进行了混凝土枕按使用寿命设计理论的研究。1962年在中国土木工程学会年会上发表题为《结构物在随机过程荷载下的安全度和结构物按使用期限设计》的论文。这次年会是以“工程结构安全度问题”为学术活动的中心。会上对工程结构安全度提出了两种意见。一种意见认为安全度可以用“结构物在一定使用期限以内达到极限状态的概率”来表达。另一种意见认为：“安全度是结构物用来抵抗各种影响结构的不利因素，以保证结构物的正常使用所必须的安全储备能力。”持后一种意见者认为“如果要按结构在一定使用期限内达到极限状态的概率来确定安全度，则必需大量统计资料，这实际上是很难办到的。”因此，对前一种意见即用概率来确定安全度持否定态度。姚明初在大会上宣读了以前一种意见为主导的论文，在讨论中进一步作了阐述。但由于认识方面的局限，对以概率来度量安全度（现称为可靠度）的概念并未被多数与会者所接受，在这种情况下姚明初坚持方向，继续不断地进行以结构可靠度理论为基础的工程结构设计原则和设计方法的研究。1966年“文化大革命”开始，姚明初利用一切可能的时间结合铁路混凝土枕进行了结构可靠度的研究。1974年在全国预应力混凝土会议上发表了《预应力钢筋混凝土受弯构件在不稳定重复荷载下的承载能力》一文，并于1977年在建筑科学研究院主持召开的“建筑结构安全度”综合研究组扩大会议上发表了题为《概率论和安全度理论在结构设计中的应用》的论文，得到了与会者的赞同。1979年国家建委委任中国建筑科学研究院主持编制以结构可靠性理论为基础的《建筑结构设计统一标准》，聘请姚明初为技术顾问。1980年鉴于国内外在工程结构可靠度理论及其应用方面已有较大发展；姚明初与程庆国、徐蕴贤、李本安等人提出了在铁路系统开展结构可靠度设计理论研究及其应用的建议，得到了铁道部有关领导的支持与重视。1981年铁道部下达“铁道建筑安全度（现称可靠度）及设计原理”的科研项目。姚明初积极主持该项科研工作，取得了顺利的进展。1981-1985年姚明初与其他参加科研课题的研究人员共发表论文四十余篇，大大推动了结构可靠度理论在铁路工程中的应用和发展。

1985年国家计委下达了国家标准：《铁路工程结构可靠度设计统一标准》的编制任务，姚明初任编制组组长。这一标准牵涉面广，编制难度大，姚明初在主持编制工作的同时进行了有关科研工作，提出了结构可靠度指标计算的分位值法和结构极限状态设计式中分项系数选定的验算点法，并提出了混凝土结构疲劳可靠度设计的原则和实用方法，适应了铁路工程结构物可靠度设计的特点。通过多年来编制组的共同努力，在有关方面的协作下，于1990年10月完成该统一标准送审稿的编写工作。1991年5月通过铁道部审查，认为该标准的编制为统一铁路工程结构设计的基本理论、设计原则和方法奠定了基础，在铁路工程结构可靠度设计方面做出了开拓性工作，总体上达到了国际先进水平。姚明初在这一标准的编制中，根据铁路工程结构物的特点，理论联系实际，注意吸取国内外在这一领域的新成果，不畏高龄（当年75岁），迎困难而上，这种为祖国科研事业继续奋进的精神与责任感，令人钦敬，值得学习。

主要论著

1姚明初主编.混凝土配合比及其材料选择.北京：人民铁道出版社，1954.

2姚明初，莫纽什科，程庆国，钢筋混凝土制品的结构型式、制造工艺及其使用.铁道科学技术，1959.

3姚明初.钢筋混凝土轨枕的研究.中国土木工程学会年会会刊，1962.

4姚明初.结构在随机过程荷载下的安全度和结构物按使用限期设计.中国土木工程学会年会会刊，1962.

5姚明初.钢筋混凝土受弯构件考虑不稳定重复荷载进行设计的探讨.建筑技术通讯（建筑结构），1976（6）

6姚明初.我国混凝土技术的发展.建筑技术，1979（9）

7姚明初主编.混凝土轨枕设计和制造（上册）.北京：人民铁道出版社，1979.

8姚明初等.隧道内新型轨下基础.中国铁道科学，1980，2（2）

9珧明初等.轨枕板新型轨道的研究.铁道学报，1981（1）

10姚明初.对发展我国混凝土轨下基础的意见.铁道科技动态，1984（4）

11姚明初主编.混凝土轨枕设计和制造（下册）.北京：中国铁道出版社，1984.

12姚明初，邵力新主编.铁路新型轨下基础.北京：中国铁道出版社，1986.

13姚明初.铁路混凝土桥梁可靠性设计.桥梁建设，1987（4）

11姚明初主编.混凝土轨枕设计和制造（下册）.北京：中国铁道出版社，1984.

12姚明初，邵力新主编.铁路新型轨下基础.北京：中国铁道出版社，1986.

13姚明初.铁路混凝土桥梁可靠性设计.桥梁建设，1987（4）