計算機(jī)模擬風(fēng)的工程軟件開始出現(xiàn)和應(yīng)用

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　　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(xiàng)目中任結(jié)構(gòu)分析工作的現(xiàn)代集團(tuán)副總工程師、教授級高工王國儉。講到結(jié)構(gòu)，王國儉滔滔不絕，原來，這才是他的老本行。

　　30年前，學(xué)習(xí)計算數(shù)學(xué)的王國儉進(jìn)入現(xiàn)代集團(tuán)。他所學(xué)的專業(yè)正好用于建筑設(shè)計中的通過計算方法對大型線性代數(shù)方程的求解上，比如鋼的用量、地震和風(fēng)的影響下建筑的震動和擺動等，比較對口，也算為結(jié)構(gòu)計算起到了服務(wù)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(wù)”的王國儉，絲毫沒有體會到一點(diǎn)不受重視或處境尷尬的意思，這和大多數(shù)企業(yè)CIO的叫苦不迭相去甚遠(yuǎn)，記者不禁心生疑問。不過，這個謎團(tuán)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(jìn)行結(jié)構(gòu)計算的。”自豪之情溢于言表。

　　1994年，金茂大廈的項(xiàng)目得到批準(zhǔn)之后，由于我國當(dāng)時缺乏超高層建筑的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，所以面向國際招標(biāo)，最后選擇了在高層建筑方面經(jīng)驗(yàn)豐富的美國SOM公司。而現(xiàn)代集團(tuán)下屬的華東院作為國內(nèi)的把關(guān)單位，承擔(dān)起了配合工作，用中國的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對設(shè)計方案進(jìn)行校對核驗(yàn)。

　　“從設(shè)計到施工的兩三年，我一直在現(xiàn)場。”王國儉說，項(xiàng)目實(shí)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(jīng)常遭遇大風(fēng)天氣，對于250米以上的超高層建筑，風(fēng)是最大的影響因素，金茂大廈就是按照12級大風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行受力分析的。

　　當(dāng)時美國的設(shè)計風(fēng)格較為大膽，將風(fēng)速定為42米/秒來進(jìn)行受力分析，而中國的此項(xiàng)規(guī)范是55米/秒，兩國的專家為此起了爭執(zhí)。美國設(shè)計人員認(rèn)為將風(fēng)速考慮過大，多消耗鋼筋會造成成本浪費(fèi)，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(rèn)定按照較小風(fēng)速設(shè)計的結(jié)構(gòu)不合要求，按55米/秒設(shè)計的結(jié)構(gòu)才是合理的。最后，雙方將方案折中為建筑在風(fēng)中的位移可以按照較小標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，即頂層位移為1.2米，而內(nèi)部的鋼筋強(qiáng)度還是按照“保守”的中國標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，這也成為后來國內(nèi)的幾座超高型建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

　　2005年，“麥莎”臺風(fēng)登陸上海，設(shè)計人員在金茂大廈內(nèi)安裝了測試儀器，在風(fēng)中記錄實(shí)測數(shù)據(jù)。就在兩周前，中美兩國當(dāng)時的設(shè)計權(quán)威又聚在一起，將實(shí)測數(shù)據(jù)匯總起來，再次討論鑒定了14年前的設(shè)計。報告顯示，當(dāng)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(shù)字面前有了定論。

　　這次，高達(dá)492米的環(huán)球金融中心也是由現(xiàn)代集團(tuán)華東院作為顧問進(jìn)行計算、分析的。王國儉說，建筑設(shè)計包括兩個方面，一是外觀設(shè)計，這部分最為感性，設(shè)計者只追求美感;另一個就是建筑內(nèi)部的功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計，他從事的是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為理性的那部分——將結(jié)構(gòu)分析歸結(jié)為數(shù)學(xué)問題，通過數(shù)學(xué)手段鑒定設(shè)計的可行性。

　　成都建筑管理OA辦公系統(tǒng)的計算機(jī)應(yīng)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(lián)誼大廈、電信大樓時，那時候的計算機(jī)還不如現(xiàn)在的一臺PC機(jī)的計算能力強(qiáng)，也沒有現(xiàn)成的軟件進(jìn)行抗風(fēng)和地震的計算分析。沒有技術(shù)手段，就只能自己編軟件，不了解設(shè)計原理也不行，雖然沒有學(xué)過建筑設(shè)計，但為了更好了解建筑，王國儉還自學(xué)了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等學(xué)科。

　　十年前能用上美國的ETABS軟件，就已經(jīng)非常先進(jìn)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(fēng)的嘯叫聲，因?yàn)槌邔咏ㄖ嚯x太近，本身就會互相影響，這些問題在當(dāng)時的建筑界都沒法解決，要模擬風(fēng)只能去風(fēng)洞試驗(yàn)室，而實(shí)驗(yàn)室因?yàn)槊娣e所限，測算出來的數(shù)據(jù)也是失真的。

　　現(xiàn)在，計算機(jī)模擬風(fēng)的工程軟件開始出現(xiàn)和應(yīng)用，成都建筑行業(yè)OA軟件設(shè)計師也關(guān)心起結(jié)構(gòu)來，因?yàn)樾^(qū)內(nèi)的密集的建筑會隨著風(fēng)向而互相產(chǎn)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(xiàn)代集團(tuán)來說已不再成為難題。