风灾调查显示,高层建筑结构的风致灾害主要表现为围护结构的风致破坏,主体结构风毁的现象非常鲜见。且随着太阳能行业的发展,高层住宅阳台光伏面板系统用于太阳能热水系统,其倾斜安装于阳台立面的光伏面板对风荷载比较敏感,在结构上的也是围护结构的一种形式。合理的设计风荷载是保证围护结构抗风可靠性的前提,其大小取决于结构表面具有一定保证率的极值风荷载。极值风荷载获取的常用方法是风洞试验方法。本文基于高层建筑和高层住宅阳台光伏面板的刚性模型测压风洞试验,从表面风压系数的分布规律、表面极值风压系数的概率统计模型、面积折减效应,以及极值风压的风向折减效应入手,主要开展了以下几个方面的工作:(1)高层建筑风洞试验校准和不确定性的量化研究。对CAARC高层建筑标准模型进行缩尺比为1:400的刚性模型测压试验,依据多次独立重复采样的结果,分析试验参考位置的选择对试验结果的影响;分析样本的采样次数对平均、极值风压系数的影响;将所测得平均风压系数与国内外研究机构的数据进行对比与分析,校准本文风洞试验的可靠性,量化本文风洞试验建模不确定性。(2)高层建筑表面风压系数的概率特征与面积、风向折减。对CAARC高层建筑标准模型表面极值风压系数进行系统研究,对测得的块极值风压系数进行概率分布拟合,确定最佳概率统计模型;研究了标准模型各个立面上极值风压系数的分布规律,与当前我国规范进行对比,指出规范的不足;研究从属面积大小对表面极值风压系数的影响规律,给出面积折减系数建议取值;基于典型地区的风速-风向数据,研究表面极值风压的风向折减,给出风向折减系数的建议取值。(3)高层住宅阳台光伏面板风荷载效应研究。对高层住宅阳台光伏面板模型进行了缩尺比为1:80的刚性模型测压风洞试验,研究阳台光伏面板的安装高度,位置,风向,面板倾角对平均风压系数的影响,分析其气动机理;对面板极值风压系数进行概率分布拟合,确定对应的最佳极值概率统计模型;基于拟合的极值概率统计模型,分析阳台光伏面板的工况参数对极值风压系数的影响,给出设计建议取值;基于已有典型地区的风速-风向数据,研究极值风压的风向折减,给出风向折减系数的建议取值。