計算機模擬風的工程軟件開始出現和應用

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

　　環(huán)球金融中心啟用后的第二周，記者在上海見到了曾在建筑行業(yè)OA軟件項目中任結構分析工作的現代集團副總工程師、教授級高工王國儉。講到結構，王國儉滔滔不絕，原來，這才是他的老本行。

　　30年前，學習計算數學的王國儉進入現代集團。他所學的專業(yè)正好用于建筑設計中的通過計算方法對大型線性代數方程的求解上，比如鋼的用量、地震和風的影響下建筑的震動和擺動等，比較對口，也算為結構計算起到了服務性的工作作用。這倒是和IT在企業(yè)中的地位相似，但一直為建筑主業(yè)“服務”的王國儉，絲毫沒有體會到一點不受重視或處境尷尬的意思，這和大多數企業(yè)CIO的叫苦不迭相去甚遠，記者不禁心生疑問。不過，這個謎團隨著采訪的深入，也漸漸解開了。

　　兩棟超高層的得意之作

　　提起金茂大廈和剛剛竣工的環(huán)球金融中心，王國儉一下子打開了話匣子：“金茂大廈和環(huán)球金融中心都是由我參與進行結構計算的。”自豪之情溢于言表。

　　1994年，金茂大廈的項目得到批準之后，由于我國當時缺乏超高層建筑的設計經驗，所以面向國際招標，最后選擇了在高層建筑方面經驗豐富的美國SOM公司。而現代集團下屬的華東院作為國內的把關單位，承擔起了配合工作，用中國的設計標準和規(guī)范對設計方案進行校對核驗。

　　“從設計到施工的兩三年，我一直在現場。”王國儉說，項目實施過程中，還發(fā)生過一段小插曲。位于我國東部沿海的上海經常遭遇大風天氣，對于250米以上的超高層建筑，風是最大的影響因素，金茂大廈就是按照12級大風的標準進行受力分析的。

　　當時美國的設計風格較為大膽，將風速定為42米/秒來進行受力分析，而中國的此項規(guī)范是55米/秒，兩國的專家為此起了爭執(zhí)。美國設計人員認為將風速考慮過大，多消耗鋼筋會造成成本浪費，建筑體積的增加也對抗地震不利;王國儉和同事們則堅持己見，認定按照較小風速設計的結構不合要求，按55米/秒設計的結構才是合理的。最后，雙方將方案折中為建筑在風中的位移可以按照較小標準設計，即頂層位移為1.2米，而內部的鋼筋強度還是按照“保守”的中國標準來執(zhí)行，這也成為后來國內的幾座超高型建筑的設計標準。

　　2005年，“麥莎”臺風登陸上海，設計人員在金茂大廈內安裝了測試儀器，在風中記錄實測數據。就在兩周前，中美兩國當時的設計權威又聚在一起，將實測數據匯總起來，再次討論鑒定了14年前的設計。報告顯示，當時王國儉和同事們的堅持是非常有必要的，14年前的爭議終于在數字面前有了定論。

　　這次，高達492米的環(huán)球金融中心也是由現代集團華東院作為顧問進行計算、分析的。王國儉說，建筑設計包括兩個方面，一是外觀設計，這部分最為感性，設計者只追求美感;另一個就是建筑內部的功能和結構設計，他從事的是結構設計中最為理性的那部分——將結構分析歸結為數學問題，通過數學手段鑒定設計的可行性。

　　成都建筑管理OA辦公系統(tǒng)的計算機應用起步在70年代，王國儉的工作生涯也伴隨著這個行業(yè)的信息化發(fā)展走過了30年。他說，早期像華東院承接了“很不得了”的100米以上高層建筑，如華亭賓館、聯誼大廈、電信大樓時，那時候的計算機還不如現在的一臺PC機的計算能力強，也沒有現成的軟件進行抗風和地震的計算分析。沒有技術手段，就只能自己編軟件，不了解設計原理也不行，雖然沒有學過建筑設計，但為了更好了解建筑，王國儉還自學了材料力學、結構力學等學科。

　　十年前能用上美國的ETABS軟件，就已經非常先進了，雖然它還不能解決地震時的地下分析、大震以后的開裂等問題。王國儉打了個比方：環(huán)球金融中心建造之后，金茂大廈上總能聽到風的嘯叫聲，因為超高層建筑距離太近，本身就會互相影響，這些問題在當時的建筑界都沒法解決，要模擬風只能去風洞試驗室，而實驗室因為面積所限，測算出來的數據也是失真的。

　　現在，計算機模擬風的工程軟件開始出現和應用，成都建筑行業(yè)OA軟件設計師也關心起結構來，因為小區(qū)內的密集的建筑會隨著風向而互相產生影響。高端軟件加上并行計算，分析罕遇地震、超高層建筑之間相對影響的模擬等這些問題，對于現代集團來說已不再成為難題。