随着我国经济的飞速发展,城市化进程不断加速,与此同时,先进的工程建造技术快速进步,包括轻质高强材料的广泛应用,精细化的建筑结构设计方法以及自动化智能化的建筑施工技术,这使得全世界各地涌现出越来越多的超高层建筑。该类建筑具有高柔、轻质和低阻尼等结构特点,是典型的风敏感建筑,风荷载在其结构设计中为主要控制荷载之一。受地球偏转力（科氏力）和山地效应影响,风向会沿着距离地面的高度方向发生改变,也被称为偏转风。然而,当前各国的荷载规范或者标准中均假定大气边界层中的水平风向角沿高度不发生变化,即直线风,缺乏考虑工程实践中实际存在的偏转风作用的影响。因此,开展偏转风下超高层建筑的风效应及其机理研究是十分必要的。为了解决以上问题,本文基于风洞试验和CFD（Computational Fluid Dynamics）数值仿真方法。首先,开展了偏转风风场模拟研究。其次,研究了偏转风下方形超高层建筑的风荷载特性,并结合CFD数值仿真结果探讨了偏转风的影响机理。最后,研究了偏转风场中不同的长宽比的超高层建筑的风荷载特性。具体而言,本文的主要工作包括如下几方面:（1）综述对比了四种现有的偏转风风向轮廓线模型的优劣,并通过风洞试验进行了验证。基于该结果自主设计了导流板装置,结合传统的被动模拟装置,在风洞中成功模拟出了具有一定风场特性的偏转风风场。用直接模拟法和人工合成法两种高保真非定常CFD数值仿真（Large Eddy Simulation,LES）方式也成功模拟出了偏转风风场,利用风洞试验结果对其风场模拟精确性进行了验证。基于定常CFD数值仿真（Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS）对导流板的一些位置参数进行了分析,揭示了在导流板作用下的流场运动机理,提出了优化准则,为后续的偏转风风场模拟研究提供部分参考。（2）基于刚性模型测压风洞试验和CFD数值仿真方法对偏转风场及其对应的常规边界层风场下超高层建筑的风荷载特性开展了研究。明确了偏转风对于风压特性、层间力特性以及基底力矩特性的影响规律。利用风洞试验结果对CFD数值仿真的风荷载特性结果的准确性和有效性进行了验证。利用CFD数值仿真探究了偏转风的总偏转角大小对于超高层建筑风压特性的影响,得出了能够使使超高层建筑物表面产生较为明显的荷载非对称现象的“有效总偏转角”的大小。最后,通过POD（Proper Orthogonal Decomposition）和流场分析说明了偏转风的作用机理。（3）基于风洞试验研究了偏转风下超高层建筑的长宽比对于其风荷载特性的影响,明确了偏转风下长宽比对于风压特性、层间力特性以及基底力矩的影响规律。对比其抗风性能,为偏转风下考虑长宽比的超高层建筑抗风设计方法提供参考。