茅以升发明了什么？
茅以升，字唐晨。1896 1.9出生于江苏省丹徒县(今镇江市)。祖籍毛谦，之前经商生活是举人，思想进步，有革命倾向。曾创办《南洋官报》，镇江名人。茅以升出生后不久，全家搬到了南京。
茅以升6岁入私塾，7岁入南京1903创办的中国第一所新式小学——四一学堂。1905进入江南商学院，191考入唐山路矿学校。1912年，孙中山先生指出了开矿修铁路的重要性，坚定了茅以升“科学救国”、“工程立国”的道路。从此，他更加努力学习，把建设祖国视为己任。每次考试成绩都是全班第一，五年每科平均分92.5，这在这所学校的历史上是罕见的。1916茅以升通过了美国康奈尔大学的研究生入学考试，优异的表现让学校的教授们大为惊讶和佩服。一年后的毕业典礼上，校长当场宣布唐山工业学院(原唐山路矿学校)所有研究生免试报名，茅以升为母校在国外赢得了巨大的声誉。1917，获得硕士学位。经H S Jacoby介绍，我在匹兹堡桥梁公司实习，同时利用业余时间在卡利茨基理工学院夜校攻读工程学博士学位。1919成为学校第一个工学博士。博士论文《桥梁桁架的次应力》的创作被称为“毛定律”，并获得康奈尔大学“费蒂斯”研究金奖。1979年应邀访问卡利茨基梅隆大学母校时，校长授予他“杰出校友”奖章，以表彰他对世界工程技术的贡献。
65438年到0920年，茅以升24岁被请回母校当教授，是中国最年轻的工科教授。从那时起，工程教育已经开始了30多年。次年，任交通大学唐山学院副院长(副校长)。1922年7月受聘东南大学教授。1923，学校成立，首任工程总监。1924年，东南大学工程学院与何海工程学院合并，组建何海工程大学，茅以升任首任校长。1926，北洋大学教授。65438-0928任北平大学第二工学院(即北洋理工学院)院长。1930任江苏省水利厅长，主持象山新港规划。1932回北洋大学任教。他在担任校长期间，在学校管理、教学制度、课程设施、教学设备等方面都有了很大的改善，使学校充满活力，欣欣向荣，深受广大师生的支持和喜爱。
茅以升先后五次担任唐山交通大学校长，始终关心母校的兴衰，为母校赢得荣誉和成就。1991年，西南交通大学(文革后唐山铁道学院迁至四川省西南交通大学)竖立茅以升铜像，以示永久纪念。
茅以升开创了“学生考教师”的启发式教学法，一生致力于教育改革，发表了《工程教育研究》等20多篇论文，倡导“先学后学，边学边学”，将理论与教育体系实际相结合。
茅以升从选择桥梁专业开始，就把培养桥梁建设人才，在祖国的河流上建桥作为自己的终身目标。1933辞去安逸教授职务，接受浙江省邀请，担任钱塘江大桥工程委员会主任委员、钱塘江大桥工程系主任。在不到两年半的时间里，茅以升在1937 165438+10月克服重重困难，建成钱塘江大桥，打破了洋人垄断中国现代桥梁设计和建设的局面。这是中国桥梁建设史上的伟大成就，是中国桥梁建设史上的里程碑。1941年，中国工程师学会授予茅以升荣誉勋章，表彰他在桥梁建设方面的成就。
65438-0942，赴贵阳任桥梁设计工程部主任，筹建中国桥梁公司。着眼未来，他吸收钱塘江大桥工程处的同事和有志于深造的工程技术人员进入大桥公司，培养他们成为桥梁施工的技术骨干。
茅以升深知科技进步对于国家建设的重要性。1950接受铁道技术学院院长(后为院长)职务。此时，他虽已年过五百，但仍以非凡的精力和努力开创了铁道研究所的事业。经过32年的努力，该院已发展成为专业齐全、实力雄厚的综合性研究机构，为铁路科技发展做出了突出贡献。他是铁道科学研究所的创始人，是铁道科学研究的先驱。他一直主张理论联系实际，强调继续教育，提倡专项经济核算，支持科研领导中的新事物。
茅以升一生努力，不断研究创新。结合钱塘江大桥的设计和施工，他和工程师们共同研究了“流沙与冲刷的关系”、“如何将桩头深深埋入河底”、“如何将沉箱稳定在倾斜的岩层上”、“合金和铬钢棒的性质”，研究了力学和古桥中的基本概念。他的技能、经验和智慧在武汉长江大桥的建设和人民大会堂的结构设计和批准中发挥了关键作用。“文革”期间，各项工作无法正常开展，七十岁的他继续学习，孜孜不倦地钻研。期间，他应大桥局总工程师的要求，研究了大桥的振动情况，解除了人们对武汉长江大桥在大量人群走过时摇晃的困惑。
茅以升是最早从事科普工作的科学家之一。1950中华全国科学技术普及协会成立，他当选为副主席。他是最勤奋的科普作家。在他发表的200多部作品中，关于科普工作的作品和文章约占1/3。他的文章《没有建不起来的桥》在1981获得国家新长征科学创作一等奖。
为加强国际科技交流，提高我国的国际威望，他率团出访捷克、苏联、意大利、瑞士、法国、葡萄牙、英国、瑞典、日本、美国，并作学术报告。他大搞海外华人知识分子的大统一大团结，号召两岸科技工作者为祖国统一建设引桥，极大地鼓舞了海外华侨和港台同胞。
他积极参加人民政权建设，先后担任人大代表、人大常委会委员，并以1984当选为政协副主席。历任国务院科技计划委员会委员、中国科学院科技处副处长、中国科协副主席、全国科普协会副主席、中华全国自然科学专业学会联合会北京分会主席、北京市科学技术协会主席、中国科技报刊研究会主席。他是中国土木工程学会的主要创始人，曾任第一、二、三届理事会主席，第四、五届理事会名誉主席。他主持成立了土力学与基础工程学术委员会，并担任主席。委员会由茅以升教授太沙基联系，并被国际土学会接纳为团体会员，使中国土力学界在国际上获得了应有的地位。
茅以升积极投身于党的爱国统一战线事业。1952年加入九三学社，后任中央副主席。为党和科技工作者的密切联系，为九三学社的进步和发展做出了重要贡献。茅以升早就决心为共产主义事业而奋斗。由于党的统战工作需要，直到1987，党组织才接受他的申请，批准他为中国党员。92岁的茅以升终于实现了多年的夙愿。
他奋斗了一辈子，追求了一辈子。正如他总结自己的人生，人生的旅途“崎岖多过平坦，深谷洪涛，多亏桥。”。这座桥叫什么名字？奋斗。“他一生坚持实事求是的科学精神，治学严谨，善于独立思考，勇于开拓创新；他谦虚谨慎，平易近人，严于律己，宽以待人；几十年来，他呕心沥血，把自己毕业的精力、知识和智慧毫无保留地奉献给了祖国的教育、科技和桥梁建设事业，赢得了知识分子的敬仰和爱戴。他的崇高形象将永远是中国科技工作者的楷模。
中国现代桥梁的先驱
1933年3月，浙江省决定在钱塘江上修建一座大桥，连接浙江省内的铁路和公路交通。浙江建设局局长曾养福、浙赣铁路局长杜振源、浙江公路局局长陈体成一致推荐茅以升承担这一重任。消息传来时，他非常激动。尽管面临着筹款能否成功，能否打破当时较大的桥梁都由外国人建造的局面，能否战胜外国人的竞争，能否胜任在危险的河上建桥等尖锐而复杂的问题，他还是鼓起勇气，克服困难，开始领导钱塘江大桥从准备、设计、施工、炸桥到修复。
茅以升当时在北洋大学任教。他两次去杭州考察在钱塘江上建桥的可行性。钱塘江的水、风、土都不一般。上游有山洪时，水快，下游有洪水时，浪险恶。如果上下同时并发，或者有台风，河水就会翻腾搅动，势不可挡。河底的流沙有40多米深，由于水流的冲刷，无法预测。突刷深度最大变化可达10米以上。茅以升仔细研究分析了钱塘江的水文、气象和地质资料。经过考察和考虑，他得出的结论是:虽然极其困难，但“只要有适当的人力物力，从科学的角度来看，钱塘江大桥建设是可以成功的”。他将以巨大的勇气和信心，在钱塘江上施展抱负，为国争光。
茅以升从零开始，出任钱塘江大桥工程委员会主任委员，并着手准备桥梁建设方案的前期工作。次年，浙江省政府成立钱塘江大桥工程办公室，茅以升任主任。他请来了罗英做总工程师，聘请了4名工程师，吸收了29名刚从大学工科毕业的年轻人，组成了桥梁工程处的技术团队。
在此之前，浙江省交通厅曾请美国桥梁专家、铁道部顾问沃尔特提出钱塘江大桥的设计方案。经研究认为，瓦尔德方案全桥长1.872米，主桥29孔，公铁两线并行，孔径小，桥墩多，水上工作量大，不适合河道、河床地质条件，需要758万元(银元)，造价过高。茅以升独立思考，设计了六个方案进行比较。在工程设计方案的选择上，茅以升的设计方案以其经济合理性中标。
所选方案的桥位在大门口的六和塔旁边。其优点是地质条件好；江面狭窄，再通过堤防整治限制河道流量，使江面宽度缩小到1000米；主流是稳定的，航道从建桥到现在50多年都没有变化。大桥全长1.453米，主桥1.072米。由1.6跨65.84米的简支钢桁架组成。钢梁采用铬铜合金钢，强度高，重量轻，耐腐蚀。北岸3孔引桥和南岸1孔引桥均由50m钢拱梁、钢筋混凝土框架和平台组成。全桥由方圆协调，色彩厚重，主次分明，浑然一体。全桥设计方案在以下几个方面明显优于Walder方案:全桥长度减小；钢梁的重量减轻；采用双层结构，桥墩长度减少一半左右；墩距增加到67米，墩数减少，水下工程量锐减，缩短了工期，大大降低了工程造价；采用等跨梁，损坏时易于修复。全桥造价(决算)只有5316400元(法定货币)。
施工中因地制宜，根据实际情况采取措施，如利用钱塘江的水来克服钱塘江的流沙，利用潮汐涨落来漂浮和架设横梁。在施工组织上，采用“上下一气呵成”的新方法，有效组织5家承包公司同时进行基础、墩柱、钢梁等工程。只要完成两个相邻的桥墩，就可以架设横梁，从而保证在困难重重的情况下，工程可以提前完工。
在施工过程中，他克服困难，不断改进施工技术，不断创新。例如，在建造船坞和滑道失败后，他成功地采用了水平轨道运输。沉箱上浮到位后，由于洪水和潮汐涌浪的涌动，多次造成锚索断裂并被冲走。后来，沉箱采用10吨混凝土锚定位，用高压水射流将重锚埋入泥沙中。特殊送桩设计使30米长的木桩桩顶埋深10-15米；采用独特的水射流打桩方法，使原来每24小时1-2桩的打桩增加到20多桩；在桥墩处放置木排和石笼，防止沉箱移动和倾斜；此外，还设计制造了许多专用工具和设备，如专用打桩船、运桩机、沉箱起重设备、钢梁漂浮专用支架等。
自1937抗日战争开始以来，这座桥一直处于关系到国家安全的战略地位。茅以升决定组织这次突击工作。他几乎每天都下到桥基的压力沉箱，和员工一起研究措施。经过全体工作人员的努力，9月26日列车贯通，宣告大桥建成。从1935年4月6日开工，用了不到两年半的时间。可惜战局恶化，同年2月23日12，茅以升不得不含泪亲自参与摧毁大桥。直到1953茅以升亲自主持桥梁修复工程，才得以重生。
中华人民共和国成立40多年来，这座桥一直是南北交通的枢纽，肩负着繁重的运输任务，为祖国建设做出了巨大贡献。茅以升一直关心大桥的运营、维护和维修，并在1984考察了运营近50年的大桥后，向中央提出了修建第二座钱塘江大桥的可行性建议。
《中国铁路桥梁史》这样评价钱塘江大桥:“20世纪30年代，在自然条件复杂的钱塘江上，在当时施工技术不发达的情况下，中国工程师用不到3年的时间建成了一座基础深度为47.8米的双层公铁两用桥，这是旧中国铁路桥梁史上的伟大成就，是中国铁路桥梁史上的里程碑。”
培养和造就一批桥梁工程科技人才。
在修建钱塘江大桥时，茅以升就已经下定决心，要让组建的桥梁技术队伍在钱塘江大桥的建设中得到锻炼和壮大，让他们在祖国的河流上修建各种桥梁。为此，他把钱塘江大桥工地变成了培训桥梁技术人员的学校。为了给国家培养更多未来的造桥队伍，在建桥期间，每年暑假前，我们还向国内工科院校发函，要求他们派80名大三学生到工地参观两个月，每天12小时的课时，其余时间分配到各个工地实习。桥梁工程处不仅提供住宿和热情接待，还指定专人讲解和辅导。茅以升亲自从百忙中抽出时间给他们讲课。这项开创性的工作受到了大学的热烈欢迎。
为了锻炼队伍，钱塘江大桥工程处还接受了一些其他的桥梁设计任务，比如广州的“623”大桥；福建省下斗乌龙江大桥勘测钻探及初步设计:1936期间，为修建武汉长江大桥，进行了钻探和现场比选，制定了桥梁施工方案。抗日战争胜利后，他提出了“武汉大桥计划草案”。这些工作虽然因资金不足而没有结果，但却培养了人才，为未来的桥梁建设者提供了有用的信息。
1941唐山交通大学恢复正常教学后，他再次让位于新的工作领域，成为交通部桥梁设计与工程司司长，并开始筹划抗战胜利后修铁路、造桥。抗日战争时期，生活艰苦，很多有志于造桥的工程技术人员没有办法谋生。他成立了桥梁公司，把这些技术人员和原钱塘江大桥工程处的部分员工集中在桥梁公司。当时虽然没有桥梁设计和施工项目，但他组织他们学习，研究桥梁的设计和施工，安排桥梁的标准设计系列，收集参考资料，编制武汉长江大桥、上海过江工程和修复受损桥梁的方案。65438年至0946年，茅以升代表上海市过江工程委员会提出了《上海市过江工程研究报告》，之后又承担了一些桥梁修复工程，包括钱塘江大桥正式修复的设计和施工。这些工作虽然无利可图，但培养了能掌握新技术的人才，对祖国建设具有重要的战略意义。
茅以升不顾责备，派人跑业务，用他们的收入作为这些员工的生活费。1944期间，大桥公司经济十分困难，濒临破产。茅以升规划未来，以培养人才为重点，毅然派出大批人员赴美实习。海外人员家属按工资发放，直至回国。这些留美学生各有特长，收获颇丰。回国后，他们大多成为祖国大型桥梁建设的前驱和骨干，在祖国建设中发挥了重要作用。
致力于工程教育，倡导教育革命，精心培养科技人才
从65438到0920，大约30年前，茅以升在教育战线倾注了大量心血。历任东南大学、何海工程学院、北洋大学、唐山理工学院等多所大学校长。他自己创业，成绩斐然。他是一位著名的教授和杰出的教育家。
茅以升在各校任职期间，亲自过问校务管理、学校制度、课程设置、教学设备、科学研究、学术活动、教风、学生工作、校园管理等，并有显著改善。
在教学工作中，他治学严谨，实事求是，以认真、严格、诲人不倦著称。教学时要注意概念清晰，逻辑严密，讲解简单，根据学生的知识水平用实例讲解理论概念，明确每一个理论原理的实际意义，使学生透彻理解和掌握。课后与学生交流，给予充分指导，征求意见，改进教学。
他不断研究和改进教学方法。他认为教师的责任不仅仅是教书，更重要的是培养学生自主学习和研究的习惯和能力。他反对把学生当成“接受者”的灌注式教学，实行启发式教学，让学生成为“主体”。他根据自己的学术经验，要求学生“广泛学习和记忆，多思考和多提问，从规律中学习，持之以恒”。他独特的教学方法是通过高老师来考学生。每堂课前10分钟，指定一名学生就之前的课程提出一个难题。从学生提问的深度，可以知道他是否对课程做了深入的学习、讨论和理解。如果问题问得好，或者老师在课堂上回答不出来，给满分。如果没有问题可以问，另一个学生会提问，前一个学生会回答。这种方法实施后，学生由被动学习变为主动学习，学习思路异常活跃，学习取得了很大进步，很受学生欢迎。同时，学生的提问可以启发老师，起到互相学习的作用。著名教育家陶行知先生曾亲自带领教育科学专业的学生上过茅以升的课，对他的教学方法给予了高度评价。他认为“这的确是一场全新的教学革命，也是中国教育的一个先例，值得推广”。
茅以升认为旧教育的弊端是理论脱离实际，通才脱离专才，科学脱离生产，片面追求理论教育的“质”，严重忽视人才的“量”。1926年在《上海交大三十周年学报》、《工科杂志》发表《工程教育研究》论文，批判欧美理论脱离实际的教育体制，呼吁建立适合中国现状的教育体系。主张“先给工科，后给理论科学，完全颠倒现行程序”。并从学制、招生、课程、考核、教学、实践、服务等方面。提出了突破和建立的改革方案。中华人民共和国成立后，他提出要进行教育革命，为新社会培养人才。从1949到1950，他撰写了《学习解放教育、工程教育》等专著，强调根据人类认识的规律，从感性认识入手，然后传授理性知识，使学生先“知其所是”，再逐步达到“知其所是”的目的，从而将理论与实践、科学与生产结合起来，在1962年，他将其教育思想体系编成《建设为社会主义服务的教育体系》， 并在全国人大常委会分组会议上发言，受到周总理的高度赞扬。
此外，他还强调要努力提高全民族的文化科学水平，投身于科普工作，重视科技人员的业余教育和继续教育。他重视教育和培养人才，坚持了几十年，直到生命的最后一刻。
中国土力学的先驱
20世纪30年代，国际上对土力学的研究刚刚起步。在钱塘江大桥建设过程中，茅以升遇到了沉桩打不下去、沉井歪斜等现象。研究了钱塘江的流沙后，他觉得土力学是目前急需研究的课题，立即开始努力学习，很快就掌握了这门新学科。他对库仑经典土压力理论中存在的问题有独到的见解，经常与国际土力学与基础工程学会创始人太沙基教授交流。1938-1941期间在唐山理工学院任教，是中国教授土力学的第一人。同时，他向全体师生作了《挡土墙上的应力》等学术报告。1940年，他和哥哥弟弟一起捐款，请中国工程师学会设立“石渠奖”，奖励研究土力学的优秀会员。1948，中国土力学与基础工程学会在上海启动。中华人民共和国成立后，基本建设工作全面展开，面临许多复杂的地基问题，急需土力学和基础工程方面的人才和技术。此时茅以升认为，应尽一切努力普及和提高土力学知识。他于1952在中国土木工程学会组织成立了土力学小组，举办土力学学术交流和普及讲座。在他的倡议下，这一土力学学术活动逐渐传播到天津、上海和南京。65438年至0957年，茅以升主持成立了全国土力学与基础工程学术委员会，并成为国际土学会团体会员。同年，他代表中国土力学学会参加了在伦敦召开的第四届国际土力学与基础工程研讨会，使中国土力学界在国际上获得了应有的地位。几十年来，我国土力学和基础工程科学技术有了显著的提高和发展，这与茅以升的长期领导和关怀是分不开的。他为我国这项科学技术的发展和进步做出了不可磨灭的贡献。
铁道科学研究院的创始人，铁道科学技术的先驱。
茅以升担任铁道科学研究院院长长达32年。1950年，他被任命为铁道技术研究所(后改为研究所)所长时，研究所只有60人，4个课题组，只能做一些实验工作。他不在乎单位大小，也不在乎职位高低。他所考虑的是为了发展铁路运输，必须发展铁路科学技术。铁道科学是一门内容极其复杂、理论极其深刻的综合性“技术科学”，是一个需要探索和发展的领域。他一方面亲自主持医院事务，另一方面立足研究所，研究科学管理和科学研究的原理，中国铁路建设与铁路科研的关系，进一步发展了教育、生产、科研相结合的思想。期间，结合科研管理中遇到的问题，发表了《科研的组织与制度》、《中国铁路科研展望》等论文和文章20余篇，阐述了科学与生产的关系，基础科学、技术科学(应用科学)与生产技术的关系。他认为“技术科学是基础科学和生产专业之间的桥梁”，工业部门的研究机构的任务是理论化技术经验和应用学科理论。“生产技术是技术科学的实践，实验技术是基础科学和技术科学的实践。对于生产来说，实验技术是生产技术的先导，有时生产技术也具有实验技术的性质，是‘中间工厂’的生产，指出生产技术需要综合技术科学中的学科综合理论。
首先，他肯定了铁道科学研究所主要从事技术科研，他明确提出:“铁路科研当然要为铁路运输服务，即在提高铁路运输效率方面负有解决技术问题的主要责任。”针对铁路专业技术的综合性特点，他强调，铁道科学研究所也应该是一个铁路专业齐全的综合性研究机构。
茅以升的办院思想始终贯穿着理论联系实际、科研为生产服务的红线。参与制定了1956、1963、1977铁路科研工作远景规划，都是“瞄准运输生产建设的技术关键，选择铁路发展中的重大、综合性、长期性、理论性课题，引进和消化国外先进技术，解决实现铁路现代化的各种科学技术问题。”
在编制65438-0956年铁路科技发展规划时，他站在铁路科技发展的高度，强调要把铁路系统的所有科研力量组成一个不同类别、不同规模的全国科研工作网，把铁路研究所作为整个铁路科研力量和全国科研工作网的组成部分和核心。
他主张“生产来源于生产，生产去，科学为生产服务”，科研课题要与运输生产的需要相结合，强调科研成果要尽快应用于生产，要求“加强研究，安排中间试验，科研成果要及时审查、鉴定和推广，形成运输生产力”。他主张对学科进行经济核算，认为只有通过经济核算才能反映科学研究低投入高产出的特点，进一步明确科学技术在国民经济发展中的重要作用。
早在20世纪60年代初，他就面对科技飞速发展的现实，强调员工继续教育和研究生培养的重要性。组织各类专业培训班，建立大学生入学考试制度和导师制，对他们进行有针对性的补课和培训。院内先后成立了红学大学、理工学院和教育中心(研究生部)。铁道科学研究院是国务院批准的第一个具有硕士和博士学位授予权的单位。茅以升今年80岁，自己招生研究生。
茅以升历任铁道科学研究院历届学术委员会主任。离任后，他还担任该院学术委员会名誉主任。他提倡学术民主和学术争鸣。
在茅以升的领导下，铁道科学研究院经过全体职工的努力，到1980年已有职工3532人，其中科技人员1827人；院内有10研究所，1实验工厂，1环形铁路试验段。30多年来，取得了1800多项研究成果，其中约60%在铁路运输生产建设中发挥了作用。铁道科学研究所现已建成具有相当规模的铁路科学技术研究和试验中心。