我国是多山国家,随着经济建设的不断深入,山区环境下的建筑物和构筑物的数量也日益增多。山的存在会显著改变平地风场特性,形成独特的山地风环境,在结构设计过程中必须足够重视山地风效应的影响。现有的荷载规范条文和文献中对山地风的研究大都只针对无山体长度的山丘或山体长度无限的二维地形,但现实多为具有一定山体长度山脉地形,使风场特性也更为复杂。因此,进一步研究具有山体长度的山脉地形下的平均风场特性十分必要,可以对山地风场下的输电线路、建筑结构等抗风设计提供借鉴。本文首先研究了三个关键参数—入口边界条件、地表粗糙度和湍流模型的取值,并利用风洞试验数据对数值计算结果进行验证,证明了其准确性。然后在顺山脉风向和垂直山脉风向下分别建立以山脉长度、山顶间距和山脉坡度为变量的多参数数值模型,构建了孤立山脉、垭口型山脉和峡谷型山脉三种地形模型,细致探讨了地貌因素对山脉地形平均风场特性的影响。最后,基于本文所进行的大量山脉地形数值计算结果,提出顺山脉风向和垂直山脉风向下的山脉地形中典型位置处的风压地形修正系数计算公式,并通过实际案例的应用进行验证。研究表明:(1)顺山脉风向下,a)相比于山丘地形山脉长度的存在会使山顶处的加速效应略有降低,但对峡谷和垭口型山脉由于山脉长度增强了狭道加速效应,会使狭道内的风速有明显的增速。b)山顶间距主要影响峡谷和垭口内的风速,对山顶风速影响微弱。c)山脉坡度增大后对山顶、垭口和峡谷入口处都有较为明显的增速作用,但坡度越大摩擦带来的能量消耗也越大,所以垭口和峡谷后部的减速越明显。(2)垂直山脉风向下,对水平平均风场:a)山脉长度的变化对山顶和山脚处的影响最为显著。b)越山风速的大小与山体的三维尺寸相关,不能简单地采用坡度指标度量,对相同高度的山脉,山体越宽,坡度越小,山顶的水平平均风速反而越大。对竖向平均风场:a)迎风面山坡上最大竖向风速出现在三分之二山高位置处,其值接近来流风速的70%。b)近地面区域(离地50m)内竖向风速基本不受山脉长度变化的影响;在50-250m高度范围内,山脉长度越长,竖向风速越大。本文最后提出的山脉地形下的风压地形修正系数计算公式可以同时考虑山脉长度、坡度(山脉底部直径)和山顶间距等三维地形因素的影响。其中山脉长度首次被纳入计算公式的考虑范围,为山脉地形下的输电线路和建筑结构抗风设计提供参考,弥补现有研究成果的不足。