随着城市化的快速发展,城市常居人口增长迅速,高层建筑的建设能有效缓解城市人口密集状况,而高层建筑受风荷载的影响程度随建筑高度的增加而愈发明显,从而使结构设计面临安全、舒适性的巨大挑战。对等高的高层方形扩散体建筑的风荷载特性已有深入研究,但对更为普遍的非等高扩散体建筑的风环境研究不够全面。开展对非等高高层方形扩散体建筑的表面风压、建筑周围流场以及建筑通道风速等特性的研究可以为高层建筑结构抗风设计以及建筑风能利用一体化发展提供重要参考,对改善建筑群的风环境、提高居住舒适度具有重要作用。本文采用高精度大涡模拟(LES)的数值模拟结合风洞试验的方法,利用等高的高层方形扩散体建筑模型风洞试验所得的风压和风速数据来验证全尺寸模型的数值模拟结果的有效性,随后利用该数值模拟方法,建立多组非等高工况的扩散体模型,研究高差对建筑的影响。另外,进一步改变高差扩散体建筑间距或风向角来研究不同工况下建筑周围流场等空气动力学特性。本文研究主要得到以下结论:1)0°风向角下,等高方形扩散体高层建筑的通道侧面风压与单体模型侧面风压相比,风压值增长50%以上,随着风向角的增大,通道侧面平均风压值先增后减,在60°时达到极值。建筑通道对风速增强效应随着风向角的增大而逐渐减弱,其中在0°～30°风向角范围内,通道对风速具有加速效果;2)在0°风向角下,非等高扩散体建筑迎风面的风压系数随着高差的增大,先增后减,在高差为H/6时达到极大值。在90°风向角下,上游施扰建筑的屋顶绕流进入通道,在通道顶面出口处形成了复杂涡旋区;3)对于高差为H/6的扩散体建筑,通道侧面风压系数与风向角呈负相关,通道侧面风压系数极小值与建筑间距呈负相关;4)非等高扩散体建筑的通道中心风速风速随高度的增加而先增后减,最大值位于高度较低建筑的5/6高度附近。通道风速随着建筑高差的增大呈现先增后减趋势,在高差为H/6时达到最大。在顺风向上,通道前缘的风速增大效果更明显。