课题名称：重大建筑工程抗风设计关键技术的研究与应用

    主要完成单位：中国建筑科学研究院

    主要完成人：金新阳，陈凯，唐意，赵基达，钱基宏，严亚林，符龙彪，何连华，杨立国，金海，武林。

    获奖课题组是国内最优秀的建筑风工程研究团队之一。近年来完成了多项与风荷载和风环境相关的国家专项基金项目和自然科学基金项目的课题研究，牵头主编了国家标准《建筑结构荷载规范》和行业标准《建筑工程风洞试验方法标准》，承担了大量标志性超高层建筑和大跨空间结构的风洞试验研究和咨询项目，在行业内有较高影响力。

    团队带头人金新阳研究员，自1982年浙江大学毕业后一直从事建筑结构荷载、风工程以及计算机软件的研究，曾荣获国家科技进步二等奖、三等奖各1项，省部级科学技术奖一、二等奖多项，是享受国务院政府特殊津贴专家。作为博士生导师，他十分注重人才培养和团队建设。在他的领导下，中国建筑科学研究院不但建成了国际一流的大型边界层风洞实验室，还形成了一支综合性强、专业素质高的风工程研究队伍。

    近年来，随着我国经济发展和基础建设步伐不断加快，出现了越来越多超常规的超高层和大跨建筑。以北京为例，近年将要建成的包括办公建筑及奥体建筑在内的新增大型建筑达到数十栋，仅在朝阳CBD核心区，已建成和拟建的200米以上的超高层建筑有十多栋。即将兴建的中信大厦高度超过500m，建成后将是北京第一高楼。另外人们在体育、展览、文娱等方面活动的需求日益增长，一些采用新型大跨度结构体系建成的大型公共建筑也已成为当今现代化都市的标志性建筑。

    超高层建筑和大跨度空间结构均属于对风荷载敏感的结构，风荷载往往是结构设计中的主要荷载之一。随着全球范围内气象条件的变化，北京地区近年来屡遭大风侵袭，由于大风造成建筑结构破坏的现象更为频繁。如2008年底，北京邮电大学体育馆屋面在7级风下被撕裂；多栋高层建筑在大风作用下，表面保温层脱落。首都机场T3航站楼的大跨度屋面在建成后多次出现局部风损。诸多现象表明，超高层和大跨建筑的抗风问题还存在诸多尚未完全解决的问题，有待深入研究。

    为了适应我国重大工程建设发展的客观需要，提升大型建筑抗风设计水平，解决大型建筑抗风设计中的关键问题，中国建筑科学研究院风工程研究团队紧密结合实际工程发展需要，围绕“重大建筑工程抗风设计的关键技术”这一主题开展了多角度的系统深入的研究。

    在课题负责人的缜密规划及统一部署下，课题组分别针对高层建筑结构、大跨度空间结构进行了系统研究，先后进行了200多次试验，并结合实际工程进行了深入细致的理论分析，在风洞测试技术、风振计算方法、超高层建筑特性及风荷载取值方法和大跨结构抗风设计体系等方面取得了多项重要创新成果：1）建设了国内最大的直流式建筑风洞，满足了超常规大型建筑工程风洞试验的需要。2）首次开发了超大规模同步测压系统，同步测点达到1280个，并且克服了硬件限制，可实现无限扩容。3）创造性地提出了风振计算的广义坐标合成法，将计算速度提升了近20倍，不但在实际工程的风致响应研究中得以广泛应用，还为开展新的抗风设计方法研究提供了重要研究手段。4）全面地揭示了超高层建筑表面风荷载的分布规律，更为科学、准确，有效的解决了超高层建筑多方向风荷载共同作用的问题。5）首次系统地提出基于响应时程的等效静风荷载分析方法，避免了传统方法对非等效目标响应的过度放大，可实现大跨结构安全、经济的抗风设计目标，具有显著的理论和应用价值。6）前瞻性地提出基于荷载效应的结构抗风设计方法，为未来的结构抗风设计提供了一种新的思路。课题取得的相关研究成果已经在国内多个超500m的超高层建筑和超大跨度体育场、机场等100多项实际工程中得以应用，解决了这些重大工程抗风设计中的关键技术难题。

    “重大建筑工程抗风设计关键技术的研究与应用”课题的完成，提升了我国重大工程项目的抗风设计水平。在多项大型工程的应用表明，课题的创新成果不仅为实际工程抗风设计提供了重要技术保障，提高了实际工程的抗风性能；而且准确的风荷载使建筑各部分材料配置更为合理，对实现绿色建筑、提高建筑经济性有重要意义。此外，本课题的完成为我国相关规程的编制及修订提供了依据，课题的部分成果已被国家规范《建筑结构荷载规范》和行业标准《风洞试验方法标准》采纳。（王新华）