考虑风荷载随建筑物的体型及部位而变化的空气动力反应系数。当气流遇到地面阻碍物时，由于气流运动发生变化，在阻碍物表面将引起相应的压力变化。压力的分布取决于来流风在阻碍物上的空气动力反应。它与阻碍物的外形和来流风的速度有关。

设计中通常以风载体型系数来考虑这个因素。在一般情况下，迎风面的体型系数为正值，背风面和两个侧面的体型系数为负值。

定义

风力系数又称体型系数。起重机结构所承受的实际风力与理论计算风力的比值。与结构的构造、体型和尺 寸有关，由风洞或实物试验确定。用来计算结构上的风载荷。

风力系数指风作用于结构上与结构体型有关的系数。基本风压是自由气流在基本风速下所产生的压力，并不 是作用在结构上的作用力。该风压力作用在结构 上，不同的结构体型将受到不同的作用力，而且同 一物面上各处分布也不相同，其值通常由风洞试验求得，也可根据实测而求得。工程上为了应用方便，同一类型面积上的风压取各处不均匀风压值以相应面积进行加权平均，其平均值即为该面上的风载体型系数。

目前采用风洞试验方法来确定建筑物表面风压实际大小和分布，仍是最常用的方法。风在建筑物表面引起的实际压力或吸力与来流风压的比值，常用下式来表示：

在我国规范中，上述实际压力与来流风压的比值常称为风载体型系数。在一些国家规范中，也常将针对结构某一表面或某一部分所得到的比值，成为压力系数，对结构整体而得到的比值，称为力系数或风力系数。

计算方法

风力系数（风荷载体型系数）是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力（或吸力）与来流风的速度压的比值，它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺度有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。由于它涉及的是关于固体与流体相互作用的流体动力学问题，对于不规则形状的固体，问题尤为复杂，无法给出理论上的结果，一般均应由试验确定。鉴于真型实测的方法对结构设计的不现实性，目前只能才相似原理，在边界层风洞内对拟建的建筑物模型进行测试。

结构物体型不同，实际风压与气象台站中所得结果亦不相同，且各处分布也不均匀。为了得出各种建筑物表面的风压实际大小和分布，有几种方法可以来确定。

（1）试验法：通过试验是最基本的方法，这种研究有两种途径，一是在实际建筑物上测定表面压力分布，二是将建筑物做成缩小比例的模型，在风洞试验室中进行试验。在实际建筑物上测定表面压力分布一般认为是最可靠的，所得数据被认为是最有参考价值的，但是由于实物量测耗时耗资甚大，在实际中较少应用，因此按风洞试验来确定风压的实际大小和分布是目前最常用的。鉴于近地风具有显著的紊乱性和随机性，在风洞试验中模拟实际情况也可能有很大出入，因而风洞试验结果的准确度也存在一定的问题，最好能与实测结果相比照。据一些资料说明，在建筑物某些部位，风洞试验的结果可以大大高出实测值，但这是偏于安全的。

（2）数值模拟法：由于计算机的应用的十分普遍，兼之计算速度近年来的飞快发展，采用计算机来分析建筑物表面风压实际大小和分布，即数值风洞方法研究近年来也逐渐成熟，在工程上应用也有见报道。但由于计算精度特别是边角处与试验比较有一定的出入，因而目前仍在发展之中，国内外尚未将它列入规范之中。

风洞试验

风洞试验目前是结构抗风研究中最主要的方法。借鉴航空领域的技术和方法，风洞试验在土木工程结构的抗风研究中发挥了巨大的作用。但相比而言，土木工程结构的模型试验和航天航空器的模型试验有很多不同之处。前者外形非常复杂，而后者则相对简单；前者处在高湍流的近地风场中且风场变化类型多，而和后者相关的流动则是低紊流流动；此外，前者尺度大，因而模型缩尺比例小，导致雷诺数模拟的难度比后者更加突出；前者处在低速流动中，不需要考虑流体的压缩性，而后者则需考虑流动的压缩效应，等等。

风洞试验所用的模型有两种，一为刚性模型，主要用于确定建筑物表面风压实际大小和分布，另一为弹性模型，它能量测模型各处的内力和位移，验证计算分析结果的精确度。刚性模型比较简单，模型几何相似是最主要的，并且除了风洞风剖面要做到与实际一致外，还要注意模型在风洞中的阻塞度，阻塞度太大，那么模型的绕流及其气动力特性将不再代表原型物的情况，应作修正。一些文献建议，当阻塞度为 2%时，阻塞修正量大概为 5%左右，而且阻塞修正量与阻塞比成正比。在采用弹性模型时，则还要注意刚度分布、质量分布、阻尼比，以及气动相似参数如雷诺数、弗劳德数等的相似。

复杂风力系数

对于工程中复杂体型的空间结构，尤其是对重大工程采用风洞试验的方法来获取其风致效应及相关荷载数值。而对于一些未能做风洞试验的结构，就需要工程师根据科研理论和工程经验对拟建工程的前期设计作简明的预测和计算。

索膜结构

风荷载尤其是风吸力一般是轻型膜结构中索、膜应力的控制荷载。通常将其视为静荷载，其值为速压乘以风压系数（

）。通常假定膜面形状改变不大，而风压系数

的变化也很小，可以忽略不计。这种方法不适合于膜面形状对变形敏感或膜面变形和大的情况。

膜结构是单层构件，风荷载通常同时作用于起内外表面。内外表面的

值可根据相关的规范和论文得，利用内外压力系数之和进行受力分析。风压必须垂直作用于受力表面。与开敞式顶篷不同，封闭膜结构只有外表面直接承受动风压。但是其内部压力及吸力也应当予以考虑。当墙或者屋顶有较大孔洞时，考虑其内部压力及吸力是十分重要的，因为其内部

值可能也很大。由于充气结构内部的压力由设备控制，风荷载只作用在结构的外表面。所以此类结构的风压系数定义及获得相对要直接一些，节省了不少的时间和精力。

大跨、复杂和形状不规则结构

如遇到下列情况，则需要利用风洞试验来确定风压系数值：

1）薄膜结构的体型与规范及现有文献中所给出的有很大区别，而不能对

值作出可靠的估计。

2）对于一个复杂的结构，采用保守方法确定风压系数会使其建筑成本过高。

风洞试验可以更细致地考察结构的风压系数，从而提高设计荷载的可靠性。大多数风洞试验采用刚性模型，即不考虑由于膜面变形引起的风压重分布。对变形敏感的膜结构来说，刚性模型试验不是最合适的，不过这通常是唯一的方法。

利用更为复杂的“气弹”风洞试验来研究这类结构的动力效应，比如驰振和颤振，可能更合适。在这样的试验中需要采用能产生与真实结构类似变形的模型。然而，这种模型通常难于加工，而且并不总能得出一致的结论。目前的研究正在尝试利用对气流（计算流体动力学分析，即CFD）与结构（有限单元模拟，即FEM）的耦合作用进行数值分析的方法来评估其空气动力稳定性。