A ocorrência de alguns colapsos em grandes estruturas de elevada responsabilidade, devido à acção do vento, e o comportamento inadequado de muitas outras, vieram contribuir para realçar a importância da Aerodinâmica no contexto da Engenharia Civil, a qual desempenha actualmente um papel fundamental na análise do comportamento dinâmico de grandes estruturas complexas, marcadas por formas inovadoras.
A acção do vento tem constituído ao longo da história da humanidade uma manifestação ambiental da maior importância, condicionando o comportamento do homem e das suas realizações.
Esse facto deu origem ao nascimento de importantes áreas científicas como a Meteorologia, a Micrometeorologia e a Climatologia, que se ocupam da compreensão dos movimentos atmosféricos, bem como da Aerodinâmica, que, derivando da Mecânica dos Fluidos, procura caracterizar a interacção entre os escoamentos de massas de ar e os sistemas estruturais e quantificar as correspondentes acções actuantes sobre estes.
O advento da Aerodinâmica resultou directamente do desenvolvimento da Aeronáutica no decorrer do presente século, tendo possibilitado o aparecimento de ferramentas de análise extraordinariarnente úteis, de que são exemplo os túneis aerodinâmicos.
A natureza aleatória associada à componente turbulenta do vento e a crescente necessidade de quantificar, de forma cada vez mais rigorosa, os efeitos induzidos pelo vento sobre sistemas estruturais flexíveis tem levado ao desenvolvimento de modelos probabilísticos para idealização da acção actuante e à utilização de relações gerais estocásticas com vista à análise do correspondente comportamento dinâmico, à semelhança do que tem sucedido também por exemplo no domínio da Engenharia Sísmica.
O vento ao contactar com a superfície de qualquer objecto, tende a forçá-lo ao movimento juntamente com ele. Tal facto pode ser observado quando se caminha ou quando se verifica a projecção de folhas das árvores atingidas por uma rajada de vento. Na verdade, sempre que um escoamento contorna um objecto, o seu campo de velocidades origina em toda a superfície do corpo um campo de tensões, a que se encontra associada uma determinada força resultante actuando sobre o corpo.
Reciprocamente, este corpo com o qual o fluído contacta, também introduz alterações nas condições do escoamento, tornandoas diferentes das verificadas a uma grande distância a montante do corpo (escoamento não perturbado).
Regra geral, a força de sustentação não tem interesse significativo do ponto de vista da segurança estrutural, salvo em casos particulares, de que são exemplo as pontes suspensas.
A força de arrastamento é, de entre as forças referidas a que maior importância assume, pelo que deve ser considerada no estudo de qualquer fenómeno aeroelástico.
No que respeita às forças transversais, embora não seja tão evidente o seu interesse, estas podem assumir um papel muito importante na análise dinâmica de estruturas muito altas e esbeltas.
À semelhança do que sucede com a CLA, também no caso de um escoamento em torno de um corpo se forma sobre a superfície deste uma camada limite por acção da viscosidade do fluído e da rugosidade da superfície (camada limite livre).
Uma correcta caracterização do comportamento dinâmico de sistemas estruturais, de que as estruturas de edifícios são um caso particular, envolve não só uma adequada idealização das acções actuantes mediante o recurso a modelos determinísticos ou estocásticos, mas também o desenvolvimento de um modelo matemático da estrutura e das correspondentes relações excitação-resposta. Para este efeito, toma-se necessária uma caracterização espacial das propriedades estruturais, feita correntemente através da introdução de matrizes de massa, de amortecimento e de rigidez, resultando as relações excitação-resposta da aplicação das leis da mecânica.
