连拱式悬挑轻钢屋盖是大跨度屋盖结构的一种典型形式,该类建筑物通常具有跨度大、质量轻与结构柔等特点,在其整体结构设计中风荷载往往起控制作用。现行国内外荷载规范均缺乏针对连拱式悬挑屋盖结构的抗风设计准则,为此本文在基于计算流体动力学基本理论的基础上,应用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对连拱式悬挑屋盖结构的风荷载特性展开了较为全面的研究与探讨。在此基础上,针对连拱悬挑屋盖周围气流的绕流特点,依据气动优化原理,提出了简单实用的辅助抗风气动措施,以提高连拱式悬挑屋盖的抗风性能。主要研究内容及成果如下:(1)风荷载数值模拟方法探究:对实际流场进行CFD数值模拟时,其模拟精度受多重因素影响,为此仔细梳理了计算流体力学基本理论与相关控制方程的求解方法。优选湍流模型,调整分析参数,确定分析流域的范围,建立适宜的有限元分析模型。并通过对标准方柱体绕流的模拟结果与试验实测结果的分析对比,建立合理的风荷载数值模拟方法。为确保后续数值模拟工作的正确性给予相应的技术建议。(2)风荷载特性研究:通过数值风洞试验,分析了连拱式悬挑屋盖静风压和脉动风压的变化规律。基于雷诺时均法,探究了屋盖风压分布特点以及最不利风攻角;在此基础上,采用大涡模拟,进一步研究了屋盖表面脉动风频谱特性、空间相干性和相干函数的影响因素及变化规律。研究表明,看台后部通风率对脉动风有较为显著的影响;并基于流体力学基本理论,分析揭示了该类屋盖风荷载特性形成机理。(3)气动措施研究:通过对该类屋盖绕流特性的研究,提出在悬挑屋盖前缘增设导流板和开设通风孔两种基本的气动抗风措施;并进一步对这两类气动措施进行了参数分析,优化组合,给出较为合理的气动措施构造方式。研究结果可供在实际工程应用作为参考。