风是一种由空气流动引起的自然现象,它与人类的日常生活息息相关,并时刻影响着人类的生活质量。随着我国城市化进程的加快,为了适应快速增长的人口,城市内建筑群不断涌现,建筑群风环境已成为影响人类生活质量与安全的重要因素。如果建筑群内的风速过小,就会面临导致通风不良、污染物难以扩散等问题;但如果风速过大,则很有可能危及行人安全或导致建筑结构受到破坏,遭受巨大损失。因此充分了解不同类型的建筑群在大风条件下的风环境与风荷载特性,对提高建筑群规划设计水平,减少大风天气对建筑群的影响、保护行人安全具有重要意义。本文基于计算流体力学（CFD）方法,通过建立模型、划分网格、参数设置、求解计算等步骤,对目前城市内具有代表性的4种典型建筑群在不同工况下进行了数值模拟研究,并分别从建筑群尺度和建筑尺度开展了优化策略研究,主要工作如下:1.选用Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε3种高雷诺数湍流模型,对CAARC标准高层建筑模型在D类风场条件下各立面风压系数进行了模拟,并将模拟结果与风洞试验数据进行了对比,对CFD技术在建筑风场数值模拟中的可行性与准确性进行了验证。结果表明RNG k-ε模型与风洞试验数据的平均误差与最大误差分别约为10.41%和18.46%,可以满足工程应用的精度要求。2.对目前城市内的4种典型建筑群模型（行列式、斜列式、错列式和围合式建筑群）,分别在3种风向条件（正向、斜向和侧向）下进行数值模拟研究。结果表明各建筑群区域内的风环境模拟结果在正向迎风时最好,风荷载模拟结果则在侧向迎风时最好。3.对正向迎风下的各建筑群分别选用8至12级风速条件进行数值模拟,得到了各建筑群区域内风环境与风荷载随风速变化的变化规律。结果表面各建筑群区域内的平均风速、最大风速均呈现线性增大趋势,安全区域比例则有所下降,各建筑群内的风压分布规律基本保持不变,仅数值大小有所改变。4.对正向迎风时的各建筑群分别从建筑群尺度和建筑尺度开展优化试验研究。结果表明,增大建筑群纵间距、减小建筑群密度、减小建筑高度和宽度均能够有效优化各建筑群风环境与风荷载模拟结果,其中减小建筑高度是所有优化策略中最直接有效的方法。