近年来,伴随着国家城镇化水平的不断提高,我国高层建筑数量持续增加。对高层建筑而言,风荷载是其主要的侧向荷载之一,风荷载作用下的人体舒适度问题是结构设计时的重要问题。高层住宅的表面通常会有凸出阳台等构造,在风的作用下,会产生复杂的相互作用。然而国内外研究多是基于表面光滑的建筑,关于表面凸起特征对于高层建筑风荷载及风振响应的研究甚少,我国相关的建筑规范和标准也尚未提及这一方面。住宅的舒适性是人们评价住宅品质的首要条件,因此,考虑表面凸起所带来的影响,开展高层住宅风致舒适度研究工作具有重要的意义。本文主要针对风荷载作用下,表面存在凸起的高层住宅结构风荷载特性及振动舒适度问题展开了一系列研究,采用刚性模型测压试验和数值仿真两种研究方法进行分析,主要研究内容如下:在哈尔滨工业大学(深圳)的深圳风环境技术工程实验室进行风洞试验。使用尖劈以及粗糙元成功模拟了D类地貌1:300缩尺比下的平均风速和湍流度剖面。采用CAARC高层建筑标准模型进行风洞试验,试验中通过对模型表面粘贴有机玻璃板来模拟高层建筑表面凸起特征,分析了不同的凸起程度对风压分布特性以及风荷载体型系数的影响。考虑高层住宅表面由于凸起而导致风压的强烈非高斯概率特性,选取了特定的前四阶统计量进行了分析,研究了统计量随着风攻角以及表面凸起尺寸的变化规律。针对凸起表面所表现出的统计规律,提出了风荷载分区域分析方法。采用切比雪夫多项式进行了凸起表面的风荷载概率模型参数的拟合,通过Hermite泛函变换建立了表面凸起程度与风荷载概率特性的对应关系。考虑由于凸起而导致的风荷载的差异性,对结构舒适度进行了计算分析。考虑建筑结构响应的随机性以及人体感知的不确定性,建立了高层建筑舒适度概率评价模型。运用有限元软件ANSYS建立全尺寸模型,进行动力响应模拟,计算得到了结构的加速度响应,并对比分析了不同表面凸起程度对于加速度的影响。对表面存在不同程度凸起的高层住宅进行动力响应分析,得到了不同表面凸起对应的结构概率响应曲线。针对人体感知阈值的不确定性对影响舒适度的因素进行了分析,基于性能设计法(Performance-Based Design)的超越概率模型,研究了一定接受度下,不同表面凸起的结构的加速度响应限值,得到了不同情况下结构的超越概率,为该类建筑结构的设计提供设计支持。