随着现代经济与科学技术的发展,大跨度屋面结构越来越多,结构类型也越来越复杂,而风荷载往往是这些复杂结构的主要控制荷载之一。虽然目前,对于大跨屋面结构的抗风工作的研究也较多,但是大跨度屋盖结构风荷载破坏的事故还是屡见不鲜,说明了目前大跨度屋面结构的抗风设计理论与设计方法还不够成熟。本文在这种背景下,依托CFD数值模拟计算平台,对大跨度单锥体屋面结构、大跨度连续两锥体屋面结构、大跨度连续三锥体屋面结构在不同风向角与屋面坡角下进行抗风性能研究。本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)综述前人主要研究成果的基础上,确定数值模拟的计算方法、湍流模型、控制方程的离散格式、边界条件、数值迭代方法和计算结果的判定方法。然后用fluent流体力学分析软件分析了在不同风向角和屋面坡角共12种工况下大跨度单锥体屋面结构的风荷载性能,得出了风压系数等值线图与体型系数变化规律,归纳和总结得出风荷载体型系数实用计算公式。(2)利用前面确定的数值模拟分析方法对封闭式双坡屋面的风荷载性能,得出相关的风压系数与体型系数,并与我国的《建筑荷载规范》中封闭式双坡屋面的体型系数进行了比较,验证该数值模拟方法的准确性和有效性。(3)验证数值模拟方法的准确性之后,用该方法对大跨度连续两锥体和连续三锥体两种结构在不同屋面坡角和风向角共12个工况进行分析,得出各工况下的风压系数的变化规律,计算得出风荷载体型系数,归纳和总结得出两种结构的体型系数实用计算公式。(4)引用张家界荷花机场航站楼的风洞试验数据,分析得出主楼的风压系数和体型系数,然后将实用计算公式计算的体型系数与之对比,证明实用计算公式得出的体型系数与风洞试验结果的误差在可控范围之内,说明实用计算公式具有一定的实际工程应用价值。(5)在前面研究工作的基础上,对其三种结构形式的体型系数进行归纳和总结,提出了大跨度锥形屋面结构体型系数的通用计算公式。为该类大跨度锥形屋面结构实际的结构抗风设计提供参考公式。