随着科学技术的发展,建筑材料的选用越来越轻质化,而人们对建筑物的抵抗自然灾害破坏性能的要求也越来越高,越来越关注。近两年的自然灾害给我国带来了巨大的经济损失,和人员伤亡。南方的暴雪、汶川的地震、台湾的台风等等自然灾害摧毁了人类的用来挡风避雨房屋。因此对于提高建筑物结构抵抗自然灾害所带来的荷载作用,为人民提供一个安全的庇护场所,是至关重要的事情。而结构的风荷载控制成为结构设计中一个至关重要的一个因素。在通常的结构风荷载的计算中,只将风荷载按线性荷载施加在建筑物的一侧,却忽略了龙卷风所形成的涡旋、内外压强的变化对建筑结构产生的极具破坏力,即风扭力及风吸力作用。本文通过对简化得到的龙卷风漏斗模型进行速度场描述,并结合实际中龙卷风的平移运动推导出漏斗模型下房屋龙卷风压力与速度的关系,及对房屋的风吸力作用的相关计算公式。由于常规的风洞试验存在很多弊端,具有极强的不适用性,本文在对龙卷风荷载分析时充分考虑到做风洞试验费时、费力、消耗资金较高等缺点,选择用现如今一飞速发展的计算机计算软件基于粒子动画来模拟和仿真龙卷风的形成过程。本文充分利用不断完善的CFD技术,针对龙卷风自身特殊的结构和特点,结合在Rankine涡运动理论基础上考虑平移运动的影响,而推导出平移漏斗模型下建筑物龙卷风荷载的数值结果。应用大型流体数值模拟与分析软件Fluent,对网格的初步及细部进行划分、对边界条件进行选取,确定湍流模型及相关参数,及施加在不同外形建筑物的龙卷风荷载进行了二维数值模拟与分析,为结构的风荷载计算提供了依据。