随着经济及建筑科技的发展,高层建筑不断涌现,幕墙结构也大规模应用于现代高层建筑中。然而幕墙结构,特别是玻璃幕墙在强/台风作用下容易发生破坏,这给建筑的日常维护及周边社区安全造成很大挑战。因此,对建筑幕墙结构进行抗风研究意义重大。建筑表面风压特征研究是实现建筑围护结构合理抗风设计的前提和基础。本论文对高层建筑表面风压特征进行了细致化研究,发现了一种周边干扰作用下高层建筑迎风面风压双峰分布的现象,并采用风洞测压模型试验及PIV试验和数值模拟相结合的方式,对该现象进行了深入分析。风洞试验中,风压信号由测压管与压力传感器组成的测量系统采集而得,但上述采集系统会对风压产生畸变影响。本研究首先针对现有研究对风压测量系统畸变效应修正方面工作存在的不足,提出了一种通过注水称重来精细化测定测压管道内径的方法以及基于对比理论传递函数模型和实验数据来优化测定压力传感器内腔体积的方法。研究结果表明,市面上出售的一些测压管名义内径与真实值之间可存在多达6%的差异;此外,某些风压计(Honeywell)的内腔体积不可忽略。基于包含上述技术在内的一些风洞试验精细化测试技术,本文对高层建筑表面风压进行了精细化研究:发现高层建筑迎风面风压在上游建筑干扰作用下会出现双峰分布现象,此外,风压信号在时域上存在交替出现的正、负压成分,且其交替频率与上游旋涡脱落频率一致;基于上述现象,提出了高层建筑幕墙及其支撑结构在交变荷载作用下一种潜在的破坏机理,并建立了风压信号混合PDF分布模型。相关研究为非高斯风压信号的极值评估提供了一种新途径,也极大丰富了建筑围护结构风致破机理内容。为深入探究表面风压双峰分布特征的产生机理及对应的流场结构特征,本文还分别采用了大涡模拟和PIV试验的研究方法展开系统研究。大涡模拟可获得具有时间和空间连续性的风场信息。基于风场中尾迹流场信息,本论文发现:受脱落旋涡等复杂尾流与背景来流耦合作用,上游建筑分离层的影响范围随着旋涡结构的脱落而发生变化,这使布置在下游的受扰建筑在时域上分别受到背景来流和复杂尾流交替作用的影响,从而造成建筑迎风面风压在时程上出现正负交替的现象。此外,PIV试验结果表明尾迹流场结构与上游建筑的朝向密切相关;当上游建筑迎风面与来流呈45°夹角时,尾流的旋涡结构比夹角为0°时的情况更为明显,因而其流场脉动特性也较为显著。高频采样频率模式下PIV试验获得的流场时域信息揭示了旋涡结构从脱落到尾流传递与发展再到消失的完整演变过程;相关结果表明适中的发展距离可使旋涡结构直接作用于下游建筑表面,进而对其风效应产生不利影响。如上所述,数值模拟与流场可视化技术对获取流场结构信息及深化研究复杂的流场现象具有显著的技术优势。本硕士论文研究对深入了解建筑表面风压特征及丰富建筑围护结构风致破机理具有重要的参考意义,相关技术成果也能提高风洞试验相关测试结果的准确性。