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高层及超高层建筑所造成的局部强风常使行人活动、行走困难,甚至引起行人被吹倒跌伤等安全事故。这是由于气流经过建筑时受到干扰,在近地面局部区域内形成强烈的风速加速现象,不利于行人活动的舒适性及安全性。目前,国内外研究者通过风洞试验、数值模拟及现场实测等技术手段,对方形、矩形等传统形体高层建筑(低于200m)周边行人高度处风速分布特性进行了大量的研究。然而,现有研究对于更易引发局部强风的超高层建筑(高于200m)周边风速分布规律的分析仍存在明显不足。尤其对于锥化、旋转等非传统形体超高层建筑,其周边流场分布往往具有更为复杂的绕流特性,人们对于此类超高层建筑周边风速分布特性尚缺乏系统性的认知,亟待开展相关研究。针对上述问题,本文以超高层建筑为研究对象,利用风洞实验系统分析了建筑的尺寸参数、形体参数及朝向对其周边行人风环境的影响。主要研究工作及结果如下:1)首先,本文系统地研究了方形截面高层及超高层建筑尺寸参数(高度、宽度、尺寸、高宽比)及来流风剖面对其周边行人高度处平均风速的影响;并结合建筑周边流场流动机理分析,对行人风速加速现象产生的物理原因及变化机理进行了阐释。研究发现,建筑周边行人风速加速现象的产生主要受“Downwash效应”及“Venturi效应”的共同影响,其中前者为主导因素;建筑尺寸参数的变化,将导致Downwash效应变化机理不同:一类为建筑周边流场绕流特性的改变(二维绕流主导和三维绕流主导的相互转变)引起的Downwash效应变化,定义为’Type 1 Downwash效应’,另一类为建筑迎风面驻点高度的改变引起的Downwash效应变化,定义为’ Type 2 Downwash效应’。2)其次,通过对’Type 1 Downwash效应’及’Type2 Downwash效应’的分析,结合风洞试验所得结果,提出了一系列行人风速预测模型,可用于计算不同尺寸方形截面高层及超高层建筑周边行人风速分布特性,为建立建筑周边行人风速分布的数据库及专家系统提供一定的技术支持。3)然后,通过风洞试验研究了相同体积、相同高度条件下,角部修改、旋转、锥化、多边形等40种非传统形体超高层建筑周边行人风速分布特性,确定了建筑的形体参数(如切角、旋转角度、投影宽度、建筑边数等)对行人风速分布的影响;并以方形截面建筑为参考,综合对比了不同形体建筑周边行人风速分布特性,识别了有利于降低行人风速的建筑形体,为建筑的选型提供一定的参考。研究发现,圆形、切角、凹角、多边形等无明显尖角截面形状有利于降低建筑周边行人风速;建筑投影宽度,尤其是底部的投影宽度对其周边行人风速分布具有显著影响;综合对比所有参与研究的建筑形体,发现圆形截面建筑周边行人风速分布最优,而三角形截面建筑最差。4)最后,结合北京地区风速风向联合分布信息及Murakami行人风环境评判标准,对不同尺寸的方形建筑及40种不同形体的超高层建筑周边行人风环境进行了评估,确定了建筑周边区域内产生超越阈值风速的概率分布;研究了建筑尺寸参数、形状参数及朝向等重要因素对建筑周边行人风环境评估结果的影响;基于相关性分析,参考上述行人风速预测模型,提出一种适用于北京地区的行人风环境评估模型,可用于初步判断任意尺寸方形建筑是否需要进行行人风环境评估。