薄膜材料具有质量轻、柔性大、阻尼小的特点,这些特定决定了其风敏感的特性。近年来出现过许多薄膜屋盖结构结构在风荷载作用下失稳乃至破坏的实例,其主因通常是由于来流在流经薄膜屋盖时,在引起屋盖发生振动的同时屋盖反过来影响了周围的流场,这种现象表明薄膜屋盖结构与流场之间存在风致耦合效应。而由于薄膜屋盖结构的气弹响应及气动力特性是风致耦合效应最直观的表征,因此本文以单向拉伸薄膜屋盖的气弹响应及气动力特性为研究基础,通过改变流场特性参数和结构特性参数,来研究结构与流场之间的风致耦合效应。本文采用结合三维数字图像相关法的风洞试验为主,联合运用数值模拟的方法,主要研究了单向拉伸薄膜屋盖结构在不同流场条件下的气弹响应及气动力特性,主要内容包括:（1）采用结合三维数字图像相关法的风洞试验,对不同流场下单向拉伸薄膜屋盖结构的运动状态进行了三维重构,得到了单向拉伸薄膜屋盖结构在不同流场下的气弹响应变化规律。（2）提取了重构后的膜面各点的气弹响应时程,分析了不同流场下薄膜屋盖的振动频率和阻尼比的变化规律。（3）将提取出的模型表面各点的气弹响应时程导入到有限元软件中进行数值模拟,得到了模型表面风压系数的变化规律。研究表明,结合三维数字图像相关法的风洞试验具有良好的三维重构效果,不同流场下的膜面运动情况基本符合准二维流动的假设。膜面的气弹响应会随着风速与湍流度的增大而增大,随着预张力的增大而减小。膜面的风致频率会随着风速与预张力的增大而增大,随着湍流度的增大而减小,并且一阶阻尼比总是大于二阶阻尼比。模型前缘的平均风压值会随着风速和湍流度的增大而减小,随着预张力的增大而增大,但模型尾部的平均风压值基本不随工况的变化而发生改变。不同流场下的结构的风致频率与流场的风压频率均相接近,证明存在复杂的非定常效应。