由于高层建筑具有轻质、高柔、低阻尼的特性,导致台风作用下主体结构出现水平、扭转风风致响应,影响高层建筑使用安全性和居住舒适度。1964~2018年登陆中国海南省的热带气旋总数接近于94个,而针对我国南海地区在台风作用下的高层建筑风特性、风致响应的研究仍然远远不够,特别是针对同一高层建筑进行多年现场实测获取不同来流方向的台风风特性及风致响应的研究更是鲜有。本文在2014~2018年期间对位于海口市的一栋高层建筑在台风“威马逊”、“海鸥”、“彩虹”、“莎莉嘉”和“卡努”影响下的楼顶风场特性、水平向和扭转向风致响应进行了现场实测,通过分析得到了五次台风作用下城市高空风场特性,以及结构水平、扭转向风致响应特性,研究了加速度幅值对该结构模态阻尼比和自振频率的影响规律,并基于AR模型的线性滤波法模拟了不同高度各楼层顺风向、横风向脉动风时程,通过计算得到顺风向、横风向和扭转向风致响应,探讨了模态参数取值对高层建筑风致响应的影响。通过研究,本文取得了如下具体研究成果:(1)基于五次台风影响下该楼顶风场的现场实测数据,分析了台风登陆过程中平均风和脉动风特性,主要包括湍流强度、湍流积分尺度、峰值因子、阵风因子、概率密度函数和脉动风速谱等参数,以及这些参数与平均风速和风向之间的内在关联,并对比了不同地貌类型对湍流强度、湍流积分尺度、顺横风向湍流强度比值等参数影响,揭示了阵风因子与基本时距和阵风持续时间的关系,提出了顺、横风向阵风因子和湍流强度关系预测经验公式,并探讨了台风登陆不同阶段中顺、横风向脉动风速谱特性。(2)在国内首次采用RA013转动加速度计记录到塔楼四个楼层扭转向角加速度响应,采用平动加速度计获得了不同楼层水平向加速度响应。探讨了不同楼层加速度、角加速度峰值和均方根与楼层高度和平均风速的相互关系,以及加速度和角加速度响应的频率特性与概率特性,基于目标概率法提出了台风作用下水平向加速度和扭转向角加速度峰值因子在不同保证率下的取值范围,揭示了台风登陆不同风速下高层建筑加速度自功率谱峰值变化特性。(3)对于不同风速的强台风作用下该高层建筑的模态参数进行了识别,得到与加速度幅值相关的振型、自振频率与阻尼比。结果表明风速和加速度响应与结构的自振频率有一定关联,分别提出了考虑不同风速和加速度响应的结构基本自振频率的估算公式,可为国内外高层建筑抗风设计提供参考。(4)模拟了不同楼层顺风向、横风向脉动风荷载,通过计算得到了该高层建筑顺风向、横风向和扭转向风致响应,并与实测结果进行了对比,分析了模态参数变化对结构不同楼层水平、扭转向风致响应的影响。