相对于主体结构而言,高层建筑围护结构易发生风致破坏,围护结构抗风设计是当今风工程研究的重点和难点问题。高层建筑表面的极值风压系数是围护结构设计风荷载计算的关键变量之一。当前,常用的风压系数极值估计方法为区组最大极值估计方法（BM）,也称为经典极值估计方法。超越阈值极值估计方法（POT）可以更好的利用样本信息,可克服BM方法费时、费力、需要大量样本的不足。然而,传统POT方法存在阈值选取困难、与经典极值估计方法对比基准不明确、样本的相关性等方面的不足。本文基于CAARC高层建筑的刚性模型测压试验,对高层建筑表面风荷载特性、表面极值风压系数估计方法中的POT法展开系统的研究,主要研究内容和结论如下:1)设计和制作了一个缩尺比为1:400的CAARC高层建筑标准模型,模拟D类地貌,在典型风向角0°和45°的情况下,对CAARC高层建筑标准模型进行测压风洞试验,独立重复采样200次。研究了高层建筑平均、脉动、极值风压系数的空间分布规律,及其非高斯特性,同时给出单次、多次风压系数最佳概率分布模型。2)针对小样本容量的风压系数极值估计的需求,采用POT方法估计极值风压系数,引入变点理论,以GPD概率分布模型的参数稳定性为判断基准,提出一种基于局部比较方法的自动阈值选取方法,构建改进的POT极值估计方法。通过与BM极值估计方法对比,研究了改进POT极值估计方法对于小样本容量风压系数的适用性,给出了使用改进POT极值估计方法的最小样本量需求。同时研究了改进POT极值估计方法的不确定性,结果表明在小样本量时,其准确性与稳定性均符合预期。3)针对影响POT极值估计方法的重要因素（独立峰值提取方法、参数估计方法、阈值选取方法）展开了研究。（1）从提取峰值的数量、自相关性比较表明基于均值超越的Dat Duthinh法峰值提取方法可获得较好的独立同分布的峰值样本;（2）采用蒙特卡罗法方法研究GPD参数估计方法在不同形状参数、尺寸参数、样本量下的不确定性,综合以上因素的研究结果表明最佳参数估计方法是概率加权矩估计方法;（3）研究了不同阈值选取方法对于样本量、样本非高斯特性的敏感性。在小样本容量的试验分析中表明,基于W统计量阈值选取方法和基于形状参数稳定性的变点-阈值选取方法适用于低峰度-低偏度、中峰度-中偏度的测点;基于极值稳定性的变点-阈值选取方法适用于高峰度-高偏度测点。