近年来，索膜结构以其质轻、经济，抗火抗震性能优越等特点倍受工程设计人员青睐，广泛应用在大跨空间领域。然而索膜结构的重量轻，对风荷载的作用非常敏感，风荷载是此类结构设计中的主要控制荷载。无论是国内还是国外，膜结构的抗风设计理论都不够成熟，对某些情况下风作用的破坏机理尚不清楚。结构绕流复杂、几何非线性明显、流固耦合效应是造成膜结构抗风研究困难的主要原因。 针对膜结构的风荷载和风致响应问题，本文从风场模拟、膜结构表面脉动风压的空间相关性、流固耦合的简化计算方法及膜结构—风流固耦合参数分析四个方面进行了系统研究。 本文首先基于小波分析方法，提出了考虑空间相关性的空间多点随机风场的模拟方法。在模拟过程中，首先依据小波的多分辨率特性及小波重构算法生成一系列不相关的一维风速时程样本，其中尝试采用ARMA(自回归滑动平均)法产生每一尺度小波系数并推导了相应的计算公式。然后依据风场的空间相关特性，修正已生成的不具有相关性的随机场样本，最终合成具有指定相关特性的空间风场，并通过多个算例验证了这种方法拟合效果好，计算效率高。 为进一步研究膜结构表面脉动风压的空间相关性，作者对球壳和马鞍形两个典型空间曲面的刚性风洞试验数据进行深入分析，比较大跨空间结构表面脉动风压与脉动风速的频谱特性差异，并基于这种差异，寻求一种适合空间结构表面脉动风压的描述方法。 鉴于现有考虑膜结构与风场流固耦合数值模拟方法的计算量大，本文提出了一种简化计算方法。该方法采用分区求解策略，引入势流假设，流场部分计算采用边界元程序，结构计算部分则利用ANSYS有限元软件。经若干次迭代计算，得到稳态下膜结构表面的风压分布及其变形值。边界元法流场计算结果的可靠性通过两个球壳与两个悬链面结构与风洞试验数据的对比得以验证。而流固耦合计算方法的可靠性本文通过单向柔性屋盖及马鞍型膜结构与应用CFD软件的直接数值模拟方法计算结果对比得到证明。多个算例表明，该简化计算方法稳定性强，在有限的迭代次数内可以收敛。 运用本文的风—膜结构流固耦合简化计算方法，对底部封闭的马鞍形张拉膜结构与风的流固耦合效应进行参数分析，具体包括：膜结构的矢跨比、初始预张力以及风场的风速与风向角的变化对流固耦合效应的影响。研究表明，在相同情况下，流固耦合效应对结构位移产生的影响远远大于对等效应力的影响；流固耦合效应随风场入口处风速的增大而显著，且随来流风向角的变化而变化；流场风速对流固耦合的影响没有风向角影响显著；膜结构矢跨比的增加或初始预张力的增加都可以减少流固耦合效应的影响，有效地减少结构位移。但初始预张力增大到一定程度后，其对减小流固耦合影响效果将不明显：增大结构矢跨比以降低流固耦合效应影响的做法为首选。