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膜结构作为一种新型空间结构形式,在工程中应用十分广泛。由于膜结构本身具有自重轻、跨度大、刚度小的特点,对地震力有很好的适应性,但是对风荷载的作用却非常敏感。目前国内外学者对索膜结构的抗风设计理论方面研究都还不成熟,对膜结构的某些风致破坏机理尚不十分清楚。因此,对这类结构在风荷载作用下的响应及其抗风设计方法开展系统研究具有十分重要的理论意义和工程实用价值。本文基于ADINA软件的思想,针对张拉索膜结构流体—结构耦合作用(Fluid-Structures Interaction,FSI)风振响应分析的实际情况,给出了在任意的拉格朗日—欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)坐标系下基于Wilcox的标准κ-ω湍流模型的不可压缩湍流流动的控制方程和相应的边界条件、结构动力学控制方程和相应的边界条件以及界面耦合(FSI)条件。本文首先使用ADINA软件对常熟市体育场挑篷结构进行了风振响应的数值模拟计算,得到了结构表面的风压分布系数,并与风洞试验结果进行了比较。分析结果表明,数值模拟得到的风压分布系数的分布规律与风洞试验结果基本一致,除了在靠近挑篷屋盖后缘处数值模拟与风洞试验得到的风压分布系数存在差别较大之外,在其它位置处吻合较好。因此,数值模拟方法作为一种简单、快捷、低成本的途径用于复杂结构的抗风设计研究是可行的。本文针对三种典型形状(鞍形、伞形和脊谷式)的张拉索膜结构进行了系统的流体—结构耦合作用风振响应的数值模拟计算,选取来流风速、风向角、跨度、矢跨比、膜张拉刚度以及膜初始预张力等参数进行分析,总结了上述几种常见形状的索膜结构的流体—结构耦合作用风振响应规律,得出了结构的风振系数和风压分布系数,可供设计参考使用。参数分析结果表明,风向角和结构矢跨比对结构风振响应的影响较复杂,对于鞍形、伞形和脊谷式张拉索膜结构影响不相同,是影响膜结构风致响应的两个重要的参数。矢跨比变化对脊谷式膜结构风振响应的影响较大。不同类型的张拉索膜结构对应不同的最不利风向角。