随着城市集约化的不断发展,越来越多的超高层建筑涌现出来,超高层建筑的高度不断刷新着记录,向着千米量级发展。当结构高度达到千米级时,其对风荷载更加敏感,结构抗风设计起控制作用。大量现场实测结果表明水平风向角随高度不断变化,可能会导致结构产生较大不对称荷载及扭转响应;此外,在我国《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)中,当建筑高度大于550 m时,无法确定其来流的风剖面形式。上述两个因素严重影响了千米级超高层建筑的风荷载和风致响应的准确评估。因此,有必要确定千米高度范围内的合理来流形式并对其进行准确模拟,从而研究千米级超高层建筑的风荷载和风致响应特性。而目前在该方面的风洞试验和CFD数值模拟研究还很少,基本处于空白状态。为解决上述问题,本文采用风洞试验方法对千米高度偏转风场进行模拟,并结合CFD数值模拟方法对3类截面形式的千米级超高层建筑的风荷载特性进行深入研究,探讨偏转风的作用机理。所进行的主要工作如下:1.以风场实测所得的指数律平均风速剖面和Ekman螺线型平均偏转角剖面以及《建筑结构荷载规范》中的湍流度剖面作为目标风场特性,采用自主设计的导流板系统并结合传统被动模拟装置模拟缩尺比为1:1000的千米高度偏转风场,总结不同装置的调节规律,并分析千米高度风场的风速统计特性。为后续研究千米级超高层建筑的偏转风效应奠定基础。2.对不同外形(方形、矩形、圆形)千米级超高层建筑模型进行同步测压试验,分析建筑外形、风向偏转角和风向角对千米级超高层建筑的风荷载特性的影响规律,评估了偏转风效应,探讨其作用机制。3.基于RANS方法建立了偏转风场及其作用下千米级超高层建筑的CFD数值模拟方法,并进一步研究不同风向偏转角对方形截面超高层建筑平均风荷载特性的影响,利用CFD数值模拟的流场可视化分析作用机理。