大跨度空间结构以其大空间、多功能、内部布置灵活等突出优势,已在建筑结构中发挥着越来越重要的作用.然而这些结构往往阻尼小且自重轻,对风荷载的作用非常敏感,因而正确确定此类结构的风荷载,便成了进行结构抗风设计的关键.计算流体动力学(CFD)在风工程中的应用为风荷载研究提供了一个新的、有别于风洞试验和现场实测的研究手段,具有设计周期短、实验费用低、承担风险小等突出优势,有着十分广阔的发展前景.该方法是应用计算流体力学(CFD)技术在计算机上模拟建筑结构周围风场的变化,并求解结构表面风压的一种结构风工程研究方法.需要指出的是,目前CFD技术的应用仍处于起步阶段,虽然不少研究人员已初步验证了CFD技术,包括FLUENT软件在结构抗风设计中的可行性和准确性,但由于当前此研究领域仍存在许多暂时难以解决和深入了解的问题,所以CFD技术的研究在今后相当长的一段时间里,仍将处于不断探索和深化的阶段.本文就是采用CFD数值模拟技术,利用CFD商业软件Fluent对大跨结构刚性屋盖的风压分布及结构绕流特性进行了研究.首先,在较充分了解计算流体力学CFD技术及大量相关文献总结的基础上,确定了Fluent软件中适用于钝体绕流研究的一系列关键参数,如湍流模拟方法的选取,网格划分方法,入口边界条件的设定等.然后,研究了球面、柱面及鞍形等三种常见的曲面屋盖,分析了模型的矢跨比、长宽比、来流风向角等参数在常用范围内变化时,对结构屋盖表面的风压分布及绕流特性的影响.同时,通过将本文计算结果与现行风荷载规范的对比分析,指出了规范中存在的问题,并提出改进建议.最后,给出了球面、柱面及鞍形屋盖表面,在常用参数范围内的风载体型系数,对现行风荷载规范作了一定的补充,为此类屋面结构的实际抗风设计提供了依据.