随着建筑高度的增加,风荷载成为结构安全性和舒适性设计的控制荷载之一。现代超高层建筑从设计美学角度考虑,往往在建筑立面设置小尺度的构件和角区进行圆角处理,这使得建筑体型相对规范中给出的标准体型发生一定程度的改变,风对结构的作用也将发生相应变化。为考虑真实建筑的这种设计特征,本文在凝练众多超高层建筑项目立面粗糙条和角部圆弧角设计特征的基础上,设计系列高层建筑模型,进行刚性模型测压风洞试验和大涡模拟（LES）研究,分析其对结构风荷载的影响。主要工作内容包括以下几个方面:（1）首先,在CAARC标准高层建筑模型的基础上,设计了考虑六种不同的表面粗糙条和圆弧角工况;然后利用3D打印技术,制作了一系列测压试验模型;模型由主体和不同弧度/粗糙条的角区构件通过模块化拼接组合而成,以实现不同圆弧角和粗糙条的多种试验工况;最后对标准建筑模型、以及考虑不同圆弧角和粗糙条工况,开展系列的刚性模型测压风洞试验研究,通过六种模型表面风压分布、风荷载体型系数分布,系统分析圆弧角和粗糙条对高层建筑风荷载的影响。研究显示:粗糙条会显著减小试验模型侧风面脉动风压系数;部分风向角（本文中45°风向角）降低所有试验工况表面的平均风压系数和脉动风压系数。（2）其次,采用课题组建议的新的大涡模拟入口湍流生成方法——改进的窄带合成法即INSRFG方法（Improved Narrowband Synthesis Random Flow Generation）,进行标准建筑模型、以及考虑圆弧角与粗糙条影响的LES数值仿真研究。在对大气边界层湍流风场进行数值模拟验证的基础上,首先进行CAARC标模的绕流数值模拟,将结果与国内外风洞试验结果对比,验证本研究数值建模方法的有效性和可靠性;然后再对不同圆弧角和粗糙条的影响进行模拟计算和风洞试验结果比较。通过比较说明,本研究建立的LES数值模型具有较好的精度,可以模拟出圆弧角和粗糙条对建筑表面风压、旋涡脱落和基底弯矩的影响规律。数值模拟结果显示:圆弧角会减小建筑两侧和尾流的旋涡作用范围,增大基底弯矩系数功率谱峰值对应的无量纲频率,其顺风向功率谱峰值对应的频率从直角的0.101、5%圆弧角的0.128增大到10%圆弧角时的0.135;粗糙条会增大建筑两侧和尾流的旋涡作用范围,减小圆弧角工况模型特征频率。（3）最后结合实际工程项目,采用风洞试验方法研究表面粗糙条对风荷载的影响。以佛山某超高层建筑工程为背景,对建筑模型表面设置粗糙条与去除粗糙条两种工况分别开展刚性模型同步测压试验,通过建筑表面风压系数、基底倾覆力矩、结构顶层峰值加速度以及风荷载体型系数,对比分析粗糙条对超高层建筑对结构风荷载的影响,为类似问题的研究提供参考。研究显示:粗糙条增大了试验中主体塔楼基底X轴的倾覆剪力和倾覆弯矩,本项目中增幅分别是4.9%和6.0%左右;粗糙条减小了试验中塔楼结构顶部的峰值加速度,本文减幅为7.9%,同时对加速度极值出现的工况角有一定影响。