我国东南沿海地区是世界上遭受台风灾害最严重的地区之一。根据统计资料,在1983～2006年间,每年死于台风的人数约472人,台风造成的年平均直接经济损失随着国家经济的发展迅速增长。随着近年来沿海地区的城市化速度加快、人口增长及社会财富密集度快速增长,大大增加了该地区建筑物在台风条件下灾害易损性与灾害链的易发性。近几十年来,土木工程研究人员建立了土木工程适用的台风风场模型,而且其中一些风场模型也对台风风场给出了较好的模拟;同时,在台风近地面风特性观测方面,研究人员也做了大量工作。但是,台风模型中还存在台风气压场参数的确定、大气边界层台风模型和台风衰减模型等一些基本问题,台风随不同地面粗糙度的梯度变化特征也没有得到系统的研究和解决,这就使得台风影响区建筑结构的风荷载作用无法合理准确地确定。随着计算机技术和风洞试验技术的发展,如何利用数值方法和风洞试验方法对作用于结构物的台风荷载进行研究也成为一个可行的选择。本文的目的就是利用CFD对在风洞实验室中物理地模拟台风涡结构的可行性进行研究。本文的主要研究内容如下:(1)对龙卷风和台风结构及其动力学特点进行了分析和比较,并对龙卷风模拟系统——Ward型模拟系统的基本结构和工作原理进行了研究;然后,从台风的结构形态特点和形成机理方面入手,在Ward型模拟系统的基础上建立了用于模拟台风涡的数值模型——台风涡模拟系统。(2)在已建立的台风涡模拟系统的数值模型基础上,通过调整数值模型的几何尺寸,建立了两个模型并对模拟得到的涡结构和速度场进行了分析。结果表明:模拟涡的结构和切向速度径向分布方面和真实的台风是比较一致的,利用台风涡模拟系统对台风涡进行模拟是一个可行的方法;这为在风洞实验室中物理地模拟台风涡结构提供了参考,也为研究较大范围区域内建筑物台风荷载作用效应提供了一个可行的方法。