雷暴冲击风是雷暴天气产生的从中心向外围扩散的强下沉气流,短时间内产生瞬态强风,引起极高的近地面风速,造成了国内外大量结构物的破坏,其已成为国际上强风荷载研究领域的热点问题。目前对于雷暴冲击风的风场特性已有较为全面的认识,而涉及对建筑物作用的研究还较少,特别是对于大跨度屋面的系统研究都尚未见报道。本文主要采用冲击风风洞试验和数值模拟方法对球壳型屋面及拱型屋面进行雷暴冲击风作用下的研究。由于雷暴冲击风风场与设计规范所采用的大气边界层风场有显著的区别,因此常用的抗风设计参数并不适用于冲击风作用下的结构设计。故本文首先考虑一般建筑物,从理论上建立符合以往设计习惯的冲击风静力风荷载计算公式,给出了冲击风的风高系数,并推导了从冲击风风洞试验或数值模拟来获得建筑物体型系数的方法。在建立冲击风风荷载理论后,以球壳型大跨屋面和拱型大跨屋面为具体研究对象,按照流体相似准则制作了相应风洞试验模型,并利用自行设计的大口径多功能的冲击风风洞射流装置,进行了其在稳态冲击风作用下的风压特性研究。通过改变球壳型屋面模型的体型参数,研究了不同失跨比、高跨比、跨度、风向角等参数下的受冲击风作用屋面表面风压分布规律。相关试验结果还与大气边界层风场中的类似试验结果进行了比较。另外也研究了大跨屋盖在冲击风三维风场不同位置下所受到的冲击风作用,揭示了冲击风风场竖向风速对屋面风压分布规律的影响。数值模拟方面,建立了足尺的冲击风风场的数值风洞,以与试验研究尺寸一致的大跨度屋盖结构为研究对象,通过改变结构参数和冲击风参数,进行了冲击风作用下的大跨度屋面风压的数值模拟,并与试验结果进行比较。本文的研究成果不但丰富现有的雷暴冲击风风场理论研究成果,还将为雷暴冲击风下大跨屋盖受风情况提供宝贵的试验数据及研究经验,并最终为相关规范的制定提供依据。