随着结构体系、建筑材料、设计和施工技术的进步,现代建筑朝着高度越来越高、跨度越来越大的方向发展,使得工程结构逐渐呈现质量轻、柔度大、阻尼小和自振频率较低的特性,风荷载往往成为控制结构设计的主要荷载。目前,风洞试验方法仍然是结构抗风研究的最主要方法,但由于其是缩尺模型试验,风洞试验模拟的湍流度难以达到实际值,描述流体特征的重要参数雷诺数也比实际值低2到3个数量级。而现场实测是最直接可靠的手段,可以有效验证和改进风洞试验、数值风洞的结果及模拟方法,促进整个风工程研究方法的发展。本文列举了国内外几起大跨度屋盖结构遭受风灾破坏的例子,指出大跨度屋盖结构因质量轻、阻尼小、自振周期小而对风荷载十分敏感,因此抗风设计十分关键。而传统最常用的抗风研究手段风洞试验、CFD数值模拟均存在一定的局限性和不足,推动结构原型风场实测十分有必要；国内外由于受制于实测所需的人力物力成本及有线实测在布线上的问题,对于大跨度屋盖结构实测研究极少。本课题组首次开发出基于无线传感网络技术的风场实测系统,较好的解决了以上的问题,可望促进大跨度空间结构领域风场实测的大规模开展,促进风工程研究的进步。介绍了风场实测系统的基本理论,脉动风速是风速中的动力成分,无论在宏观上还是在微观上都是随机的,因此风工程中用随机振动的方法分析风速。文章介绍了随机振动的基本知识和分析方法如FFT、相关性分析等,风特性分析的几种参数定义如湍流度、阵风系数等,包括一些经典的脉动风速功率谱,介绍了已有根据风洞试验、CFD数值模拟得到的大跨度屋盖结构上风荷载分布特性。文章阐述了本课题组开发的风场实测系统的构成,包括风速风向传感器、风压传感器的相关参数,无线传感网络的拓扑结构和组网技术,实测软件的系统构架、功能和编制原理。在实验室完成了系统的验证试验,实测系统在电风扇产生的周期变化的风场作用下,风速风向测点和风压测点的功率谱均在同一个频率达到峰值,验证了系统的正确性；随后将本应用于工程—国家体育场大跨度屋盖风速风向实测上,获取了大量有价值的数据,并对实测数据进行了分析。