上海天马望远镜(简称TM65m)为全可动抛物面天线结构,体型复杂,自振周期较长,结构较柔,迎风姿态多种多样,风荷载分布较为复杂,其指向精度和面形精度对风的作用较为敏感。因此有必要采取实验测量和仿真模拟相结合的方法对该结构的风荷载及风振响应进行深入的研究。本文以TM65m为主要研究对象,以反射面面形精度和天线的指向精度为主要关注点,主要进行了以下几个方面的研究工作:为了掌握TM65m所处的风环境,为进一步的结构风响应分析提供风荷载输入的参考数据,对TM65m现场实测的风速风向数据进行了统计分析,获取了平均风速、平均风向及其分布情况;选取部分时段有较高采样频率的风速数据,进行了频谱分析,得到了该地脉动风速的估计谱,并与常用风速谱曲线进行了对比,最后选取Davenport谱为参考谱,通过参数拟合修正,得到了实测风速谱的近似表达式,为后续结构风荷载模拟及响应分析提供了支持。采用现场风速实测及结构响应实测和结构有限元模拟相结合的方法,分析了平均风荷载对TM65m主反射面面形精度和天线指向精度的影响。首先将实测的风速风向数据转换为平均风荷载,施加至TM65m计算结构的平均风响应,并与倾角仪实测的结构倾斜数据作同时段、同位置、同物理量的对比,二者吻合较好;之后,基于实测验证的有限元模拟方法,分析了不同迎风姿态、不同风速下,TM65m反射面面形精度和天线指向精度的变化情况,发现平均风荷载对面形精度的影响较小,而对指向精度尤其是俯仰指向精度的影响较大,分析结果对反射面面形精度和天线指向精度的评估提供了较好的参考价值。基于CFD大涡模拟方法,采用线性滤波法生成入口的脉动风速时程,对TM65m主反射面的脉动风荷载进行了数值模拟,获得了反射面的脉动风压数据;进一步计算了时间平均的风压分布,并将其与前人的研究结果做了对比,结果显示二者吻合较好,验证了本文模拟结果的有效性。进一步对所得脉动风压数据做了统计分析,获得了脉动风荷载在频域上分布情况,为进一步的结构风振响应分析提供了参考。最后,采用模拟所得风压时程,对TM65m进行了非线性动力时程分析得到了考虑风的动力作用时,结构的位移响应及其对反射面面形精度和天线指向精度的影响,结果显示结构的风致位移动力响应主要集中在结构的第一阶自振频率附近,面形精度和指向精度在频域上的特性与位移响应一致。与平均风荷载响应对比,为观测精度的评估及修正提供了更全面的参考。