叶继红，杨振宇

(1. 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室(中国矿业大学)，徐州 221116；2. 徐州市工程结构火安全重点实验室(中国矿业大学)，徐州 221116；3. 东南大学土木工程学院，南京 211189)

风灾是常见自然灾害之一，每年都会对我国及全球造成巨大损失。基于数值模拟研究结构风场特性是研究者必备手段，但在现有基于数值模拟的抗风研究中，不少学者是以稳态风场或特性较为简单的非稳态风场作为风速入口，该风场与真实风场存在差异，导致其部分结果缺乏有效性。良好的风速入口是抗风研究的必要条件，需利用合理手段生成满足要求的非稳态风场作为风速入口。

对于风场模拟，其模拟结果需满足以下要求[1-2]：1)具有一定随机性；2)具有时间、空间相关性；3)易满足各种特性要求；4)易加载到各种网格划分的计算域入口。目前模拟方法主要有预前模拟法(Precursor Simulation Methods)与序列合成法(Synthesis Methods)。

预前模拟法基于CFD 数值模拟，利用预前模拟区域生成满足特定要求的风场，将该区域中提取面的数据加载到主模拟区域入口处[3-4]。Raupach[5]通过在预前模拟区域中添加粗糙元提高湍流度。朱伟亮[6]、王婷婷[7]、周桐等[8]和胡伟成等[9]通过在入口处添加随机数、劈尖等方法提高湍流度，并利用循环预前模拟法，计算多种粗糙元参数组合，最终生成与我国《建筑结构荷载规范》[10]中四类地貌要求相似的风场。

序列合成法是以特定风场特性为基础，利用数学手段生成风场。根据现有研究，序列合成法主要分为傅里叶合成法、主正交分解法、数值过滤法等方法。……