中文摘要：

用流体力学基本理论描述风的行为，通过风与结构的交互作用分析研究风与结构的耦合效应是目前风工程的研究重点。项目将围绕实现风与结构交互作用分析的关键问题风与结构接触界面上的信息（位移、力、温度等）传递理论以及三维风场数值模拟问题进行重点研究。项目拟在综合国内外信息传递及流体力学有限元算法研究成果基础上，通过理论研究、数值分析与实验验证，建立基于紧支径向基函数插值的复杂流固耦合界面上的信息传递理论；提出基于半解析单元形函数构造理论的流体力学有限元模型和算法。通过本项目的独立研究可以解决三维风场数值模拟以及复杂流固耦合界面的信息传递理论和方法问题，实现风与结构的交互作用分析；并为工程设计提供复杂体型结构的最不利静动态风压力分布曲线、摩擦力以及涡流引起的风压力参数，提高结构抗风设计水平。

结论摘要：

本课题对风与结构交互作用分析中的界面信息传递问题进行了系统研究。建筑风场和结构统一采用有限元法进行求解，风场与结构间的信息传递采用基于径向基函数插值的界面信息传递方法。径向基函数（RBF）具有高阶连续性，而采用其插值插值函数进行数据传递时则具有不依赖界面网格拓扑信息的优越性。课题对RBF、紧支径向基函数（CSRBF）的性质，有限元网格密度、形状及界面特征(包括空间维数及几何形状)对其插值精度、效率的影响等方面进行了深入研究；在此基础上，构建了基于RBF插值的流固耦合界面信息传递理论模型，并通过算法研究和程序编制，开发了结构分析设计系统—AADS的流固耦合接口模块，实现了三维复杂流固耦合界面上不匹配网格间的信息传递；课题组进一步研究了三维流体稳定有限元方法，发展了一种可用于三维非均质流场计算的稳定有限元方法，可作为结构风场的计算程序。此外，本课题对结构风场构筑理论和阶梯形大跨度屋盖风压分布规律进行了研究，并对现场风与结构同步风振监测进行了相关的试验研究。本课题的研究为风与结构交互作用分析提供了理论基础，为结构精确抗风设计提供了技术支撑。