风工程现场实测是研究结构风荷载作用机理以及结构动力响应最为直接的方法,实测的结果可以用来修正现有实验方法和理论模型。现场实测主要是通过GPS,加速度仪器,风速测量仪器等对结构位移,加速度以及台风天气下风速风向进行监测。风工程现场实测是一项基础性的工作,往往需要几年到十几年的长期坚持。风速测量是风工程现场实测的一项重要内容,所采用的设备风速测量仪器工作时需要暴露在空气中,且多数安装在孤立的超高层建筑顶部的高空部位,受强风尤其是雷电的影响很大,损坏较为频繁。本文基于二维钝体结构的气动力研究,提出了一种新的风速测试仪器方案,该方案通过4个微风压差传感器对二维方柱的气动力测量经转换实现对来流平均脉动风速的测量,系列的模型风洞试验验证了该方案的可行性。全文的主要工作如下:(1)首先采用气动平均方法研究了二维方柱表面平均、均方根气动力和气动力的功率谱密度并和逐点同步测压方法的结果进行比较,结果证明气动平均方法可直接用于二维方柱表面的气动力的测量,并大大地减少所需要的风压传感器数量。(2)实施了单个二维方柱气动力的试验,分析方柱无因次化气动力系数(分别定义为两个主轴x、y方向气动力和其合力之比)随风向角变化的关系,发现据此曲线在20~70°风向角具有显著的单调性且对来流风速和湍流度不敏感。在此基础上重新设计了两个叠放但主轴错开45°的双层二维方柱并进行重新的详细风洞试验,根据数据的综合分析获取该双层二维方柱的无因次化气动力系数随来流风向角的定量变化规律,实现了对来流风向的准确辨识。由此并根据风轴阻力系数的风洞试验结果可以进一步计算并获取来流的风速值。(3)本文进一步研究不同风向角下二维方柱的气动导纳函数,根据试验数据的综合分析,拟合得到所研究对象随风向角变化的气动导纳公式,据此可根据测到的顺风向气动力的功率谱密度计算得到来流的脉动风速功率谱密度,并进而计算可获取来流的湍流度。本文所提出的测速方法没有常规风速仪的转动部件、传感部分可以通过绝缘管道和测压孔连接使得传感电路系统部分可以远离恶劣的雷电环境,可以大大提高测风设备的可靠性。对于结构抗风研究中高耸建筑结构风效应的现场实测具有较为重要的实用价值。