超高层建筑随着经济社会的发展,建造数量越来越多,高度也越来越大。作为一种典型风敏感性结构,超高层建筑的抗风安全性问题尤为关键。施工设备外附式塔吊作为细长柔性结构且处于高空复杂环境下,其风致响应更为复杂,容易受到强风作用发生倒塌。目前已有的研究大多针对已建成完整的建筑物,对施工阶段超高层建筑物与外附式塔吊的表面风荷载特性的研究,近乎空白。然而超高层在施工阶段存在大量由于幕墙未安装形成的窗孔洞口、施工安全网的布设及大型施工设备的附着,导致超高层建筑在施工阶段表面风场分布更为复杂。外附式塔吊受到所附着建筑物影响时的表面风场特性,也尚未清晰。为了精细研究施工期超高层建筑物与外附式塔吊表面风压与风场特性,本文基于CFD数值模拟平台进行大量分析,结合外框架-核心筒结构体系超高层的施工工艺,主要完成了以下工作:(1)建立了施工期超高层框架核心筒结构分区段简化模型,分析了施工中各因素对建筑结构周围风场影响。依照施工的实际情况,考虑建筑主体结构幕墙未安装、布设了施工安全网以及核心筒领先施工等因素建立了施工期超高层建筑分区段简化模型。把施工安全网区域以多孔介质简化考虑,采用附加源项法按照Porous-Jump边界条件进行求解。将建筑外形封闭的模型、存在幕墙未安装完成的外框架镂空模型、存在施工安全网的模型以及建筑截面为圆形的模型分别进行风场模拟,并与按照规范计算的数值进行简单对照。由此分析各个与施工特点相关的影响因素对建筑周围流场的影响。(2)分析了施工期附着体系特点并形成模拟方案,建立了附着体系的风场模拟模型并总结计算求解中问题的处理方法。将外附式塔吊各机构进行简化,按照挡风面积相同原则,以等腰直角三角形为截面的三棱柱代替角钢杆件建立外附式塔吊CFD分析的简化模型,并形成附着体系模型。为提高复杂模型求解精度,采用内外流域进行混合网格的划分,并对参数设置以及求解过程中遇到的问题进行分析总结,最终针对施工阶段的特点形成外附式塔吊风敏感性分析的模型。(3)分析施工期超高层附着体系风环境特性,确定了外附式塔吊风敏感工况。以附着体系以及外附式塔吊为研究对象,分析了各风向角以及不同吊臂旋转角度时附着体系模型和外附式塔吊的风压分布以及周围流场变化。提取并计算外附式塔吊整体风压系数,分析受到各方向风荷载的规律,对比不同工况下外附式塔吊表面的风荷载情况,由此确定塔吊对风荷载最敏感的工况。