孙芳锦， 毕 鹏， 吕艳卓

(1.东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京 210096；2.辽宁工程技术大学 建筑工程学院，辽宁 阜新 123000)

风与膜结构的流固耦合作用是被研究人员广泛关注但尚未深入研究的前沿课题之一。随着计算机软硬件技术的迅速提高，数值模拟方法已发展成为分析风与膜结构流固耦合作用的重要工具。目前研究膜结构风振中的流固耦合效应的数值方法包括弱耦合分区法、强耦合分区法和强耦合整体法[1]。弱耦合分区法是在每一时间步内先对流体控制方程和结构控制方程分别独立求解，然后将作用在流体域模型上的气动力荷载通过流体和结构的交界面传递给结构域模型，用来预测结构的位移，然后再将结构的位移作为新的荷载传递给流体域，此过程如此反复，直到结果收敛于指定值。强耦合分区法就是在流体域和结构域各自求解器的基础上再增加一次迭代循环，在每一个时间步求解非线性方程组，计算出全场变量的值。强耦合整体方法是指在每一时间步内对流体控制方程和结构控制方程同时联立求解；狭义的说，就是对整个流固耦合问题用一个方程组表示并进行求解[2-4]。

国内外学者大都采用强耦合分区法或弱耦合分区法对膜结构风振中流固耦合效应进行了研究[5-9]；采用强耦合整体方法计算流固耦合问题的研究还非常有限[10-12]，但强耦合整体方法在稳定性和精度等方面却显示出其优势。……