翁邦正，向长于，郭林博，张 波，郑凯宣，孔祥林

（中国建筑第二工程局有限公司，北京 110106）

近年来，随着建造技术的不断进步，全钢建筑以其结构轻、弹性强、抗震抗风性能较强的特点，且与预制幕墙技术相结合，超高层全钢结构建筑的建设工作得到全面推进。

建筑结构力学分析需求下，流体动力学数值模 拟（Computational Fluid Dynamics，简 称CFD）主要用于建筑物的风动力分析，即研究不同风力条件下的建筑物结构力学应变应力特征。GB 50352—2005《民用建筑设计通则》规定，层数超过40 层，高度超过100m 的建筑为超高层建筑，部分国家规定高度超过300m 的建筑为超高层建筑。本文结合工程案例，对高度达到150m的超高层建筑进行CFD 数值模拟分析，寻找不同结构条件下的超高层建筑的结构力学特征。

1 比较方案的模型设计

以江苏省徐州市中山堂国际大厦为例，该超高层全钢结构建筑，地上50 层，地下3 层，单层面积1 500m2（30m×50m），其中，地上层高3m，地上高度150m，地下层高4.5m，地下深度13.5m，桩基础沿地下室底板深入地下25m。建筑效果图如图1 所示。

图1 建筑物主楼效果图

建筑物主立柱采用焊接型大断面工字钢梁，钢梁主要分为3 类：①建筑物外围沿外立面布置一层钢梁（B 型），钢梁中线间距12.5～15.0m，共设置12 根主立柱，主立柱下端延伸至地下室底板，与地下室地梁充分铆接融合；②建筑物中心布置1 根中央立柱（A 型），中央立柱下端深入桩基础下端；③建筑物内设置2 个交通立井，每个交通立井四角各布置1 根工字钢梁（C 型），工字钢梁下端与深入桩基础下端。与此同时，每层钢结构楼板位置设置一层水平钢梁，钢梁采用主造型C 型断面钢梁（D 型），立面墙体内设置斜拉钢梁进行连接，斜拉钢梁采用十字结构焊接钢梁（E 型）。……