风灾造成的建筑结构破坏,不仅仅带来了难以估量的巨大经济损失,也带来了对人民群众生命安全的威胁。于是,对于现场实测风场的研究和对于风压模拟方法的探讨就变得十分重要。一般来说,在结构迎风面测得的风压数据显示高斯特性,而在结构复杂区域以及风场分离流和漩涡流区域常常显示非高斯特性。这一特性导致压力脉动图有很多尖峰点存在,从而导致这些结构部位更容易发生疲劳破坏。风场非高斯特性作为导致结构破坏的重要因素,值得深层次对其进行研究。本文的主要研究内容如下:第一,针对现场实测数据进行了风场特性的综合研究。本文柔性结构风场实测数据来源于张志宏教授,刚性结构数据分别来源于李锦华副教授和本课题组实测所得。目前,现场实测与风洞实验是风工程研究获取实验数据的两大主要手段,而现场实测更贴近真实的结构周边风场环境。对于不同类型结构在风场中表现出的非高斯性质是否有不同点,国内外暂时没有学者进行了研究。本文分析研究了刚性结构与大跨度柔性结构（膜结构）两种不同的建筑构造在风场实测中表现出的各个参数,包括风速,脉动风压,平均风压,风压系数,风压均方根系数,膜结构上下表面压力相关性等。第二,研究刚性结构与大跨度柔性结构（膜结构）在风场影响下表现出非高斯性质的异同点。不同的结构位置,空气流动造成的结构迎风面与背风面,都是本文分析比较中所考虑的重要因素。其中通过对比刚性结构表面和柔性结构屋顶这两种结构的不同位置测量的风压时间序列,首先分析讨论了概率密度分布、特征统计参数和实测压力数据的相关性。然后利用现有的自谱经验公式对实测数据的风压功率谱密度进行拟合。最后得出了针对刚性和柔性两种不同类型结构风场中表现出的差异性与共同性的结论。第三,第一类非高斯模拟方法通过使用给定的低阶矩（例如,平均值、方差、偏度和峰度）和功率谱密度（PSD）函数生成非高斯随机过程的样本函数。最主要的方法包括Hermite法,Johnson变化,ARMA法。本章运用线性预测和Z变换（LZP）法将传统的Johnson变化方法进行改进,同时通过三个数值模拟案例验证该方法的准确性。第一个案例为非高斯白噪声信号的模拟,第二个为给定参数的非高斯脉动风压的模拟,第三个为超高层结构实测风压模拟。第四,第二类非高斯模拟基于给定的边际概率密度函数（PDF）和功率谱密度（PSD）函数。这类方法主要有CDF映射法和K-L扩展法。第二类模拟方法被认为比第一类方法更具挑战性,因为匹配规定的边际PDF等同于匹配无限多的高阶矩。本章针对第二类模拟方法,提出了一种基于线性预测和Z变换（LZP）的CDF映射算法,用于单变量非高斯脉动风压的模拟。从柔性结构实测风场数据中分别选取了低偏度,中偏度与高偏度三个代表性的风压测点数据作为模拟案例,以此验证本方法在非高斯模拟中的适用性。第五,引入相干函数及其调整方法,将两种方法分别衍生发展到多变量非高斯模拟。为了验证本文提出的基于LPZ的第一类与第二类非高斯模拟方法对比现有方法的优越性,进行三个数值案例分析。第一个选取刚性结构中相邻两个纵向风压测点,用基于LPZ的第一类多变量非高斯模拟方法与Hermite法分别进行模拟。第二个例子选取柔性结构中相邻三个横向风压测点,将基于LPZ的第二类多变量非高斯模拟方法与基于FFT的模拟方法在横向软化非高斯模拟中进行了对比。第三个实例比较了基于LPZ的第二类多变量非高斯模拟方法与Hermite多项式模型法在纵向硬化非高斯模拟中的性能。