近年来随着轻质高强新材料、新技术的不断涌现,使得高层建筑向着轻质量,高柔度,低阻尼方向发展,发达国家已着手建造千米级高层建筑。超高层对风荷载越发敏感,结构的横风向荷载和响应成为结构设计的控制因素。一方面立面开洞常作为一种结构抗风的气动措施来满足结构安全性和舒适性的要求,另一方面立面开洞洞口内有显著风速放大效应,将风能发电和高层建筑结合起来,对利用高层建筑环境中丰富的风能资源,发展绿色建筑有着重要意义。本文通过风洞试验和CFD数值模拟两种研究方法对超高层开洞建筑的风效应进行研究,主要包括以下几方面内容:(1)风洞试验:设计了两种不同开洞率的模型,模型在0.5H和0.85H高度处设置顺横双向开洞洞口,通过封堵洞口实现不同立面开洞工况。分析了不同开洞工况下不同开洞率模型的平均风压和脉动风压分布情况,也针对典型测点层平均和脉动风压系数随风向角变化规律、侧面测点脉动风压功率谱特性进行了研究,继而通过设计测速试验,探究了不同洞口设置形式和两个以及三个并列建筑多种间距干扰工况上部洞口内风速放大效应,补充了高层开洞建筑利用洞口风力发电可行性研究。最后引入层风力系数、基底弯矩系数的平均值和根方值、基底一阶广义气动力谱分别对设置洞口对结构静力荷载和动力荷载的影响做了分析,说明开洞改变结构风压分布特性,能减小结构静力和动力风荷载,是一种有效的气动措施。(2)数值模拟:首先采用了三种不同湍流模型,两种不同类型网格对CAARC标准模型的进行模拟计算,通过将结果与国内外7所风洞研究机构实验进行对比,验证数值模拟方法的正确性与可行性,获取合适湍流模型与参数设置。根据对比选定SST κ-ε模型,混合非结构网格在FLUENT 15.0进行超高层开洞建筑三维数值模拟,将数值模拟不同立面开洞工况下平均风压和洞口风速放大效应与试验结果进行了对比,再次验证数值模拟方法可适用于实际工程。同时通过不同工况下结构洞口中心0.85H处,X=0和Y=0剖面位置的绕流流场进行分析解释了开洞对建筑表面风压分布影响的机理。最后给出洞内风速分布规律,以及不同工况00℃—45°洞口中心0.85H处流场随风向角的变化规律。