对超高层建筑而言,强风作用下结构风荷载和风致效应是影响建筑安全性与舒适性的主要控制性指标。随着世界范围内超高层建筑高度的不断突破,建筑所处的风场环境发生了较大变化,建筑表面气动作用机制也随之发生了变化。对超高层建筑来说,气动作用影响着结构的风致效应,因此揭示气动作用机制是提高超高层建筑抗风性能的关键。本文在已有研究的基础上,采用随机场分解方法,对超高层建筑的气动作用机制进行了讨论。完成的主要工作包括:(1)介绍了 POD(Proper Orthogonal Decomposition)、ICA(Independent Components Analysys)等典型随机场分解方法的基本原理及在风工程领域的应用,并通过算例验证了 ICA分解对随机信号识别的有效性,为后续研究奠定基础。(2)采用POD、ICA方法,对方形截面超高层建筑表面风压场、典型高度处环向风压场进行分解,对分解得到的特征值、特征模态、主坐标及独立分量进行分析,讨论了随机场分解方法对超高层建筑气动作用机制识别的适用性。结果表明,POD方法能有效识别超高层建筑表面风场和典型高度处环向风场气动力各成分所占比例。ICA方法能够解释横风向涡脱机制,且对建筑环向风场和局部测点气动作用的机制的解释比POD方法更适用。并且由于建筑底部受近地面影响及建筑顶部存在三维扰流,使得顶部和底部气动力各成分与中间层相比发生了变化。(3)采用POD、ICA方法,分析了四种良态风场条件下,湍流度对超高层建筑气动作用机制的影响,结果表明,随着湍流度的增大,建筑表面和环向风场一阶模态对应的气动激励所占比例减小,高阶模态对应的气动激励所占比例增大,且局部典型测点的气动作用机制发生了较大变化;通过引入特征湍流度,讨论了拐点型台风风场对超高层建筑气动作用机制的影响。