大跨度屋盖结构在风的作用下展现出复杂的空气动力效应，风荷载的时频特性难以用解析的形式表达。结合大量典型大跨屋盖结构的风洞试验数据，从频域角度对屋盖表面的脉动风压进行了定量化研究，建立了风压谱模型参数与风振响应和等效静风荷载的联系，提出了一套基于风压谱的大跨屋盖结构抗风设计理论。主要内容及成果包括：（1）对五种典型大跨屋盖（平屋盖、悬挑屋盖、柱面屋盖、球面屋盖、鞍形屋盖）的1730组工况18048个样本的风洞测压数据进行频谱分析，总结出一种形式统一的风压谱工程模型。（2）探讨大跨屋盖表面风荷载分区原则，在K-means聚类分析方法基础上建立风荷载分区方法，并通过MATLAB编制风荷载分区程序。（3）提出了“阵风响应包络法”以表达大跨屋盖结构的等效静风荷载。对上述五种典型大跨屋盖的不同的空间网格结构形式，进行了23940组工况的参数化风振响应分析，考察了屋盖几何特征、来流条件及结构参数对背景及共振效应系数的影响。通过统计分析，总结了典型屋盖结构等效静风荷载的取值建议。（4）为了能充分利用数据库中的风荷载数据，确定了基于数据挖掘技术进行风荷载预测的基本流程。针对典型的大跨度空间屋盖形式，分别建立了风荷载预测模型，基于MATLAB搭建了大跨度空间结构风荷载预测平台。(5) 在上述研究的基础上，开发并集成为大跨屋盖结构抗风设计软件（WRDS）。其中，将风压谱建模作为一种高效的风洞试验数据预处理及数据压缩手段，并将风压谱模型参数作为数据训练及预测、风振响应分析、等效静风荷载估计、随机模拟等功能模块的重要输入参数，为大数据时代大跨屋盖结构的智能化抗风设计发展奠定了基础。 2100433B