大跨度环向折板式钢罩棚结构的特点是:重量轻、阻尼小、振动形式复杂及固有频率分布密集,并且由于风荷载自身的复杂性,使其对风荷载更为敏感。较大的吸力作用很容易使罩棚结构边缘的覆层结构以及钢柱与罩棚之间的连接结构受到损坏,并且结构的某些部分(例如节点和支撑)也会在长时间的风振动后造成疲劳损伤,从而发生局部损坏。降低了结构的安全性。然而在强风作用下,建筑物所能承受的风荷载不仅取决于结构外表面的风压作用,同样取决于内压作用,尤其是对于敞开式、半敞开式的建筑,强风作用时外部气流涌入室内,内压脉动较封闭时急剧增大,整体幕墙、大跨柔性钢罩棚结构未经抗风设计时,在内外压的共同作用下更易遭受风致破坏。复杂体型的大跨度环向折板式钢罩棚结构属于风敏感结构,受强风作用易发生破坏,其主要破坏形式为由罩棚屋面局部破坏开裂而逐渐发展到屋面整体被风掀起而发生破坏。因此,降低结构表面风荷载作用已经成为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,作用于建筑物结构表面的风压与其结构外形形状密切相关,然而减小静态、动态风致荷载作用最有效的途径是空气动力措施,而常见的空气动力措施是通过改变建筑物的外部形状以及空气动力学参数,可以显著降低建筑物的风致荷载和风致响应。本文以银川市贺兰山体育场为例,通过风洞试验的方法,对大跨度折板式钢罩棚结构的风荷载分布特性进行了详细研究,并提出此类结构的最不利位置;以CFD数值模拟技术提出了较为简单实用的气动抗风措施,为该类结构的抗风研究和工程设计提供参考。主要工作包括以下几方面:(1)系统地研究了大跨折板式刚罩棚结构风荷载分布规律—以贺兰山体育场为工程实例,对其进行了 1:150刚性模型风洞试验,模型前方来流按B类地表粗糙度模拟,来流风向角在0～360°范围内取36个,间隔10°,对试验结果进行分析,得到了贺兰山体育场风压分布极值较大的位置,即最不利位置。(2)对贺兰山体育场工程实例,建立计算流体力学软件分析模型,并与风洞试验结果作对比分析,以验证数值模拟结果边界条件等参数设置的合理性与可靠性,除对平均风压系数和风荷载体型系数进行分析之外,也对实际结构的流场进行了数值模拟分析。(3)针对最不利位置,建立气动优化模型,通过改变开孔位置、开孔数量的方式,分析对大跨折板式钢罩棚结构表面风压的削弱作用,并总结了开孔位置、开孔数量对风压分布规律的影响程度,从整体考虑给出了具有明显减风压效果的开孔位置及开孔数量。最后利用流场的可视化,通过对各模型周围的流场的分析,解释了开孔这种气动抗风措施的作用机理。