随着现代建筑往高耸方向和大跨方向的发展,建筑对风荷载的敏感性越来越受到重视。针对风洞试验存在消耗成本较大、试验准备阶段耗时较长、采用缩尺比模型会带来相似比问题和布置的测点数目受限等问题。采用CFD（Computational Fluid Dynamics）数值模拟法,所需的时间和费用都比风洞试验少,数值模拟可以构造与实际尺寸相同的计算模型,可以得到整个计算流域内所有变量的值及变量的发展历史,且结果非常直观。其中大涡模拟（Large Eddy Simulation,LES）是目前计算风工程中研究湍流运动的一种重要技术。本文主要对广州CGB-2在建风洞的大气边界层风场和吸热塔高耸结构的表面风压进行大涡模拟研究。采用大涡模拟技术及被动模拟装置对广州CGB-2风洞的风场进行调试。采用随机数循环预前模拟法（Random Number Recycling Method,RNRM）作为大涡模拟的入口边界条件,对高耸结构周围流场分布特性、涡激振动及采用破风圈的气动措施进行研究。本文主要研究内容及结论如下:1.建立广州CGB-2风洞试验段的全尺度模型,采用尖劈和粗糙元的被动模拟装置对风洞中大气边界层流场进行大涡模拟研究。首先,对同济TJ-2风洞试验段C类地貌被动模拟装置进行大涡模拟,验证了采用大涡模拟技术和被动模拟装置来模拟风洞中大气边界层风场的可行性和正确性。其次对广州CGB-2风洞试验段的尖劈和粗糙元进行了初步设计,并对风洞的平面布置进行了设计。并在此基础上,对广州CGB-2风洞试验段进行风场调试,最终给出了我国规范中四类地貌的尖劈和粗糙元的尺寸及布置。2.采用随机数循环预前模拟法作为大涡模拟的入口边界条件,并对无模型计算域和有CAARC模型计算域两种工况进行大涡模拟研究,将无模型计算域的数值模拟结果与规范进行对比,验证了模型处来流条件的正确性。将有CAARC标准模型计算域的数值模拟结果与风洞试验结果进行对比,验证了采用随机数循环预前模拟法作为大涡模拟的入口边界条件的适用性与准确性。3.采用随机数循环预前模拟法作为大涡模拟的入口边界条件,对吸热塔高耸结构进行大涡模拟研究,通过分析在不同塔顶风速下不同截面高度处的流场及升力系数的频谱特性,确定了该吸热塔高耸结构发生涡激共振的实际临界塔顶风速为63m/s。并探究采用破风圈的气动措施对降低风荷载的抗风效果,破风圈能够有效地破坏吸热塔的旋涡脱落,降低结构表面的横风向风荷载,避免结构发生横风向的涡激共振。4.利用大涡模拟获得吸热塔高耸结构表面测点的风压时程,并对其进行风振响应分析,探究塔顶风速、风向角、阻尼比和破风圈对风振响应的影响。通过对不同风向角下吸热塔高耸结构风振响应的分析,确定了该结构最不利风向角为75°风向角。在各风向角下,旋涡脱落引起的横风向风振响应较大。随着塔顶风速的增加,风振响应也逐渐增大。随着阻尼比的增加,塔顶位移、基底剪力和基底弯矩逐渐减小,阻尼比为0.15%～1%时对风振响应的影响较大,故将其作为吸热塔高耸结构的阻尼比取值范围。采用破风圈后风振响应明显降低且降低的平均幅度达39.3%,设置破风圈能够有效地减小甚至消除吸热塔高耸结构的横风向涡激共振的影响。