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大跨度屋盖结构在实际工程中应用十分广泛,这类结构具有跨度大、质量轻、阻尼小等特点,在风荷载作用下易发生破坏,是典型的风敏感结构,减小其表面的风荷载一直是结构风工程领域的核心问题之一。根据空气动力学基本原理,作用于大跨度屋盖结构表面的风荷载与其建筑外形密切相关,调整大跨度屋盖结构外形等气动抗风措施,是提高其抗风性能最为直接、经济的方式。球面屋盖、柱面屋盖以及平屋盖都是典型的屋盖结构形式,本文以这三种屋盖结构为研究对象,通过改变其建筑外形,对这三种结构,进行气动抗风体型优化,以求探索最为优越的抗风建筑外形。本文研究以CFD数值模拟作为主要研究手段,以风洞试验数据验证数值模拟可靠性,具体内容及结论如下：(1)本研究利用计算流体动力学软件CFX14.5,采用RANS湍流模拟方法,对屋盖表面平均风压及周围流场进行数值模拟分析,其中,湍流模型统一采用SST湍流模型。对五种矢跨比下的球面屋盖(1/4、1/6、1/8、1/10、1/12),三种矢跨比下的柱面屋盖(1/4、1/6、1/8)及一种平屋盖表面风压进行了数值模拟,并与风洞试验结果进行对比,验证了数值模拟可靠性。(2)从局部平均风压系数极值和整体升力系数两个角度对屋盖进行抗风性能评价,局部平均风压系数极值越小,局部抗风性能越好,整体升力系数越小,整体抗风性能越好。屋盖整体与局部抗风性能无法同时达到最优时,为减小屋盖破坏发生概率,以满足局部抗风性能为优先选择。(3)总结了柱面屋盖与球面屋盖表面平均风压分布及局部风压极值随矢跨比的变化规律,并依此规律,利用数值模拟进行数据加密,再对三种矢跨比球面屋盖模型(1/7、9/60及9.5/60)及两种矢跨比柱面屋盖模型(1/7、9/60)进行了模拟,从整体与局部综合考虑,给出了球面屋盖最优抗风矢跨比范围1/7-1/6及柱面屋盖最优抗风矢跨比范围1/8-1/6。(4)分析了平屋盖边角连接倒圆角设置对屋盖特征湍流的削弱作用,总结了屋盖局部平均风压系数极值及整体升力系数随倒角半径的变化规律,从整体与局部考虑,给定5m-8m为平屋盖最优抗风倒角半径范围。