高耸结构概论
高耸结构设计规范
Part One
高耸结构设计概述
高耸结构的概念和特点
高耸结构是指高 度较大、横截面 相对较小的结构， 通常用于支撑天 线、电视塔、高 楼大厦等建筑物。
高耸结构的特点 是承受较大的轴 向压力和较小的 横向剪切力，因 此其设计需要遵 循相应的规范和 标准。
高耸结构设计需 要考虑的因素包 括稳定性、强度、 刚度、耐久性等， 以确保结构的可 靠性和安全性。
适用功能：适用 于需要承受较大 荷载、风载或地 震作用的建筑物
适用条件：适用 于地基条件较好 的建筑物，需根 据具体情况进行 结构设计
Part Three
高耸结构的设计计 算
风荷载计算
风速计算：根据地理位置和高度确定风速 风压计算：根据风速和建筑物迎风面积计算风压 风荷载组合：考虑不同组合下的风荷载对结构的影响 风振系数：考虑风的动力效应对结构的影响
高耸结构设计需 要采用专业的设 计软件和应用技 术，同时需要遵 循相关的设计标 准和规范，以确 保设计的质量和 可靠性。
高耸结构设计的基本原则
安全性：确保结 构在各种可能出 现的荷载组合下 都能保持稳定， 不发生倒塌或严 重破坏。
经济性：在满足 安全性和功能性 的前提下，尽可 能地降低结构成 本，提高经济效 益。
计算实例：通过 具体的计算实例， 说明地震作用计 算在高耸结构设 计中的应用和重 要性。
荷载组合与内力分析
பைடு நூலகம்
荷载组合：根据 不同工况，将各 种荷载进行组合， 以确定高耸结构 在不同情况下的
受力情况。
内力分析：通过 对高耸结构进行 内力分析，确定 结构在不同荷载 组合下的应力、 应变和位移等参 数，以确保结构 的安全性和稳定
高耸结构概论[详细]
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日本东京电视塔
东京电视塔建于1958年，总 高度333米，其中塔架部分 253米，是一座四边形角钢 组合结构，构件采用SS-41 和SHT-52的高强度钢，塔体 全部构件用铆接拼装，塔架 下部形成四条腿，各自支承 在钢筋混凝土承台上。
国外近、现代的塔
加拿大多伦多电视塔
多伦多电视塔始建于1973年， 总高553.3米，是目前世界 上最高的钢筋混凝土电视塔， 塔体平面呈Y字型，446米高 的塔身结构为全预应力混凝 土结构，其上为107米高的 钢结构天线杆，截面为正五 边形钢板结构。
中国古代的塔
六和塔
该塔始建于北宋开宝三年 (公元970年)，塔身高59.89 米，八面七级，全部为砖木 结构，占地面积近900平方 米。
中国古代的塔
北京天宁寺塔
北京天宁寺塔建于辽代末年 即公元11、12世纪之交，曾 经明代重修，为砖砌八角十 三层密檐塔，高达57.8米， 是辽代密檐塔的代表作品。
国内现代的塔
佛山电视塔
广东佛山电视塔建于1994年， 总高度230米。自标高25～ 150米间设多层游览大厅和 旋转平台，塔上安装多套广 播电视发射天线和微波通讯 天线，是一座集旅游、广播 电视发射、微波通讯等多功 能综合使用的钢结构电视塔。
国内现代的塔
石家庄电视塔
石家庄电视塔始建于1997年， 塔高280米。是集广播、电 视发射、文化娱乐、观光休 闲、餐饮一体的多功能电视 塔。塔的造型取石家庄“石” 字，上部“宝石”代表现代， 下部“宝石”代表远古。上 下塔楼由九层塔身相连接， 寓意登九重之天。塔的下部 设四根支柱支托全塔，象征 一切文明源自劳动的双手。
国内现代的塔
徐州电视塔
中央电视塔1994年建成， 塔高386.5米，加避雷针 后总高度为405米。是一 座多功能现代化的标志 性建筑。塔身结构为预 应力混凝土结构。
1高耸结构概论
高耸结构概论高结构特●一、高耸结构的特点及分类二高耸结构的用途●二、高耸结构的用途高耸结构的发展历史●三、高耸结构的发展历史●四、高耸结构设计方法的发展●五、高耸结构施工技术的发展六高耸结构发展的趋势●六、高耸结构发展的趋势高耸结构的特点及分类一、高耸结构的特点及分类1、特点:高而细，风载为主。
2、分类: 塔：自立式高耸结构桅：拉线式二、高耸结构的用途输电塔桅水塔1、输电塔、桅2、广电发射塔、桅 7、水塔 8、气象、环境监测塔3、通信塔气 9、石化塔4、微波塔旅游观光塔 10、烟囱安装支架5、旅游观光塔 11、安装支架6、导航塔三、高耸结构的发展历史●1、中国古代的塔国外近现代的塔●2、国外近、现代的塔●3、国内现代的塔山西应县木塔河南嵩岳寺塔开封“铁”塔六和塔北京天宁寺塔埃菲尔铁塔巴黎1889法国黎工程师：埃菲尔（法）铁塔为纪念法国大革命100周年而建，由结构工程师埃菲尔（1832～1923年）设计，故此得名，又称巴黎铁塔。
故此得名称黎铁塔埃菲尔铁塔高300米，有1.2万个构件组成，用25O万个螺栓和铆钉连结为整体，用去7000吨优质铁。
日本东京电视塔东京电视塔建于1958年，总高度333米，其中塔架部分253米，是一座四边形角钢组合结构，构件采用SS-41和SHT-52的高强度钢，塔体全部构件用铆接拼装，塔架下部形成四条腿，各自支承在钢筋混凝土承台上。
加拿大多伦多电视塔多伦多电视塔始建于1973年，总高553.3米，是目前世界总高5533米是目前世界上最高的钢筋混凝土电视塔，塔体平面呈Y字型，446米高塔体平面呈Y字型446米高的塔身结构为全预应力混凝土结构，其上为107米高的钢结构天线杆，截面为正五边形钢板结构。
莫斯科奥斯坦金诺电视塔该塔总高533533..3米，始建于1963年，1967年11月5日投入使用日投入使用。
其高度为欧洲第为欧洲第一为欧洲第一，，世界第二世界第二。
塔身高度为385米，采用预应力钢筋混凝土结构混凝土结构。
高耸结构设计若干问题分析
高耸结构设计若干问题分析摘要：高耸结构受到力的影响较大，尤其受到风载荷影响较大，在结构设计的过程中应针对影响结构稳定性的因素进行合理的调整。
本文就高耸结构设计若干问题进行合理的分析。
以某高耸建筑为案例进行分析，对结构体系的设计和计算进行计算，并对其抗风设计践行探讨。
旨在提高整体建筑设计水平，并为相关的建筑工作人员提供有益参考。
关键词：高耸结构；结构体系；抗风设计引言：近年来随着建筑行业的发展以及城市化的不断加强，具有一定观赏作用的高耸建筑也越来越多，高耸建筑的高度越高、外形越细长，其稳定性受到的影响越大。
因此，在对此类型建筑进行设计时，应充分的对相关的影响因素进行控制和设计，使其安全性更高，同时能够兼顾实用性和经济性等综合形式，提高高耸建筑的实际质量。
1高耸结构高耸结构在设计和建造的过程中，其高度较高，同时横截面面积相对较小，在高度到达一定程度后受风荷载影响较大。
因此，在设计的过程中需对水平荷载进行细致考量，提高对风荷载的抵抗效果，进而确保整体建筑的稳定性。
高耸结构在古代的作用一般用作纪念，在现代化的建筑中，其意义更加丰富，目前更多的是作为电视等信号塔或者观光类的塔类建筑。
在材料的应用上，一般选择具有较强硬度的钢筋混凝体等进行搭建，提高整体建筑的抵抗性和稳定性。
目前高耸建筑的常用结构形式为塔式结构和桅式结构，在设计的过程中，可以根据实际的应用需求进行混合设计，提高整体的安全性[1]。
高耸结构在建筑的设计中受到一定的荷载，其中包括塔身自重和内部设备等的重量，以及对风和地震作用产生的载荷，其中受到风荷载影响最大，在进行设计时，应对风压值、体型系数和风振系数等进行调查和计算，进而获得更加准确的数值，使设计更加符合实际需求[2]。
在对高耸建筑进行设计的过程中，应符合相关的建筑设计标准要求。
高耸建筑由于整体较高，因此必然会受到更多因素的影响，其难度也在不断的较大，在实际的建筑过程中，应对结构设计中产生的若干问题进行深度的思考和分析，并给出科学合理的回答，进而提升整体的效果。
同济大学高耸结构课件2
基本风压（KN/m2） 0.45 基本风压（ 地面粗糙度类别 总高H 总高H（m） 平台数量 自振周期（s） 自振周期（ ξ＝ B 42 2 1.68 2.6029 钢材种类 最大径厚比 考虑局部稳定强度折减系数 强度设计值 总用钢量（t） 总用钢量（ ε1 Q235 105 1 215 21.5 0.545
10.9级高强螺栓 10.9级高强螺栓
0（锚栓） 1260 12 2578.4 220.1 1555 44 ×M45分两 层 Φ1555/7.9 14887 173.2 0.87 222 280 1820 5.1 0.1221 30.61 28 8 1130 12 1991.7 175.3 1006 36 ×M30 Φ1006/14.8 11595.8 171.8 0.86 88 100 906 25.9 0.1177 23.6 26 16 1010 10 1421.7 134.8 890 32×M30 Φ890/14.8 9059.2 156.9 0.78 87 100 790 23.7 0.1183 21.2 24 23 900 10 949.6 107.7 790 32×M24 Φ790/10.7 5175.6 183.5 0.92 78 90 700 22.3 0.1185 16.1 22 30 790 8 511.9 83.3 694 30×M20 Φ694/7.9 2955.1 173.2 0.87 73 80 614 17.6 0.1159 10.9 20 36 710 8 172.3 50.9 614 24×M20 Φ614/7.2 2107.4 81.8 0.41 80 80 534 7.7 0.1117 5.5 20
三、科研和技术进步促使规范的修正
1。原不合理的桅杆风振系数变成新的风效应系数； 2。振动控制技术的发展使规范在这方面作出相应规定； （3.0.11）
高层和高耸结构体系
《高层和高耸结构体系》教学大纲
课程编号：1322013
英文名称：High-Rise building structure systems
课程类别：选修课学时：36 学分：2 适用专业：结构工程
预修课程：混凝土结构
课程内容：
内容：主要介绍常用的高层和高耸结构体系的特点、适用范围和设计方法等。
预期目标：通过本课程的学习，使学生掌握高层和高耸结构设计方法，为以后的实践或研究工作做准备。
重点和难点：各类高层和高耸结构体系的特点和适用范围；高层和高耸结构方案的确定方法；高层框架结构的设计，主要是在水平力作用下的内力计算及位移计算；剪力墙结构的设计，包括剪力墙结构的内力计算和截面设计；框架－剪力墙（筒体）结构的内力计算；筒体结构的受力特点和内力计算。
教材：
包世华.新编高层建筑结构.武汉：水利电力大学出版社
参考书目：
1. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）和高耸结构设计规范
2. 赵西安.高层建筑结构实用设计方法（第二版），上海：同济大学出版社，1998
3. 张相庭. 高层建筑抗风抗震设计计算.上海：同济出版社 1997
考核方式与要求：
开卷考试。
《高层建筑结构概述》幻灯片PPT
《高层建筑结构概述》幻灯片PPT 幻灯片 1：标题页高层建筑结构概述幻灯片 2：目录1、高层建筑的发展历程2、高层建筑结构的分类3、高层建筑结构的受力特点4、高层建筑结构的设计要求5、常用的高层建筑结构体系6、高层建筑结构的施工技术7、高层建筑结构的未来发展趋势幻灯片 3：高层建筑的发展历程在人类建筑的历史长河中，高层建筑的出现是一个重要的里程碑。
早期的高层建筑主要出现在工业革命后的欧美国家，随着技术的不断进步和城市的快速发展，高层建筑的高度和规模不断刷新纪录。
20 世纪初，纽约的伍尔沃斯大厦成为了当时世界上最高的建筑。
而在之后的几十年里，高层建筑在世界各地如雨后春笋般涌现。
从美国的帝国大厦、芝加哥的西尔斯大厦，到亚洲的吉隆坡双子塔、上海的金茂大厦等，高层建筑不仅成为了城市的地标，也反映了人类在建筑技术和工程领域的巨大成就。
幻灯片 4：高层建筑结构的分类高层建筑结构按照材料可以分为钢结构、钢筋混凝土结构和钢混凝土混合结构。
钢结构具有强度高、重量轻的优点，但防火性能较差；钢筋混凝土结构防火性能好、造价相对较低，但自重大；钢混凝土混合结构则结合了两者的优点，在高层建筑中应用越来越广泛。
按照结构体系，高层建筑结构可以分为框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
幻灯片 5：框架结构框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。
这种结构的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的空间；缺点是侧向刚度较小，在水平荷载作用下侧移较大。
因此，框架结构一般适用于层数较少、高度较低的建筑。
幻灯片 6：剪力墙结构剪力墙结构是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构。
剪力墙的侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，但建筑平面布置不够灵活。
剪力墙结构常用于住宅等对空间布局要求相对较为规整的建筑。
幻灯片 7：框架剪力墙结构框架剪力墙结构是将框架结构和剪力墙结构结合起来的一种结构体系。
在框架剪力墙结构中，框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载。
高耸结构设计规范.
高耸结构设计规范GBJ135-90第1章总则第2章基本规定第3章荷载3.1荷载分类3.2风荷载3.3裹冰荷载3.4地震作用和抗震验算第4章钢塔架和桅杆结构4.1一般规定4.2钢塔桅结构的内力分析4.3钢塔桅结构的变形和整体稳定4.4纤绳4.5轴心受拉和轴心受压构件4.6偏心受拉和偏心受压构件4.7焊缝连接计算4.8螺栓连接计算4.9法兰盘连接计算第5章钢筋混凝土圆筒形塔5.1一般规定5.2塔身变形和塔筒截面内力计算5.3塔筒承载能力计算5.4塔筒裂缝宽度计算5.5钢筋混凝土塔筒的构造要求第6章地基与基础6.1一般规定6.2地基计算6.3刚性基础和板式基础6.4基础的抗拔稳定和抗滑稳定附录一钢材及连接的强度设计值附录二轴心受压钢构件的稳定系数塔筒水平截面受压区半角φ计算表(正常使用状态附录三时)附录四圆筒形塔的附加弯矩计算在偏心荷载作用下，圆形、环形基础基底部分脱开附录五基土时，基底压力计算系数τ、ξ附录六基础和锚板基础抗拔稳定计算附录七本规范用词说明第1章总则第1.0.1条为了在高耸结构设计中做到技术先进，经济合理、安全适用、确保质量，特制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于钢及钢筋混凝土高耸结构，如电视塔、拉绳桅杆、发射塔、微波塔、石油化工塔、大气污染监测塔、烟囱、排气塔、水塔、矿井架等。
第 1.0.3条本规范是根据国家标准《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84规定的原则制定的。
符号、计量单位和基本术语是按现行国家标准《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》的有关规定采用。
第1.0.4条设计高耸结构时，除遵照本规范的规定外，尚应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《地基基础设计规范》和《建筑抗震设计规范》等的有关规定。
有关专业技术问题尚应符合各专业规范、规程的要求。
第1.0.5条设计高耸结构和选择结构方案时，应同时考虑施工方法（包括运输、安装）以及建成后的环境影响，维护保养等问题。
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➢ 7、水塔 ➢ 8、气象、环境监测塔 ➢ 9、石化塔 ➢ 10、烟囱 ➢ 11、安装支架
三、高耸结构的发展历史
1、中国古代的塔 2、国外近、现代的塔 3、国内现代的塔
山西应县木塔
该塔建于辽清宁二年(公元 1056年)。塔身平面为八角 形，外观五层，夹有暗层四 级，实为九层。总高67.1米， 底层直径30米。是国内外现 存最古老、最高大的木结构 塔式建筑。
中国古代的塔
六和塔
该塔始建于北宋开宝三年 (公元970年)，塔身高59.89 米，八面七级，全部为砖木 结构，北京天宁寺塔建于辽代末年 即公元11、12世纪之交，曾 经明代重修，为砖砌八角十 三层密檐塔，高达57.8米， 是辽代密檐塔的代表作品。
国内现代的塔
中央电视塔
东方明珠塔
上海东方明珠电视塔，总高 度468米，位于上海浦东陆 家嘴尖端，造型独特。是一 个带斜撑的巨型空间框架结 构，采用了三筒式格构塔身。 1994年主体建成。总建筑面 积55000平方米。塔身主体 结构为钢筋混凝土垂直筒体。 天线桅杆由两部分组成，下 段为55米高的部分预应力钢 筋混凝土筒体，上段为110 米高的钢桅杆。
该塔建于1973年, 高度为210.55米, 钢结构，其中塔架高156米，总重420吨
大庆电视塔建于1989年， 总高度为260米，其中塔 架部分高159米，天线桅 杆高为101米。塔身为正 六边形空间桁架结构。
武汉电视塔
大庆电视塔
武汉电视塔建于1986年， 是我国第一座钢筋混凝土 电视塔，总高度为221.2 米。其中圆锥筒状混凝土 塔身高129米，天线段高 92.2米，天线下段为圆筒 形钢筋混凝土结构，上 段为钢结构。
国内现代的塔
佛山电视塔
广东佛山电视塔建于1994年， 总高度230米。自标高25～ 150米间设多层游览大厅和 旋转平台，塔上安装多套广 播电视发射天线和微波通讯 天线，是一座集旅游、广播 电视发射、微波通讯等多功 能综合使用的钢结构电视塔。
国内现代的塔
石家庄电视塔
石家庄电视塔始建于1997年， 塔高280米。是集广播、电 视发射、文化娱乐、观光休 闲、餐饮一体的多功能电视 塔。塔的造型取石家庄“石” 字，上部“宝石”代表现代， 下部“宝石”代表远古。上 下塔楼由九层塔身相连接， 寓意登九重之天。塔的下部 设四根支柱支托全塔，象征 一切文明源自劳动的双手。
中国古代的塔
埃菲尔铁塔
法国 巴黎 1889 工程师：埃菲尔（法） 铁塔为纪念法国大革命100 周年而建，由结构工程师埃 菲尔（1832～1923年）设计， 故此得名，又称巴黎铁塔。 埃菲尔铁塔高300米，有1.2 万个构件组成，用25O万个 螺栓和铆钉连结为整体，用 去 7000吨优质铁。
国外近、现代的塔
日本东京电视塔
东京电视塔建于1958年，总 高度333米，其中塔架部分 253米，是一座四边形角钢 组合结构，构件采用SS-41 和SHT-52的高强度钢，塔体 全部构件用铆接拼装，塔架 下部形成四条腿，各自支承 在钢筋混凝土承台上。
国外近、现代的塔
加拿大多伦多电视塔
多伦多电视塔始建于1973年， 总高553.3米，是目前世界 上最高的钢筋混凝土电视塔， 塔体平面呈Y字型，446米高 的塔身结构为全预应力混凝 土结构，其上为107米高的 钢结构天线杆，截面为正五 边形钢板结构。
乌克兰基辅电视塔
基辅电视塔始建于1968年，建成 于1973年，塔高380米，是目前世界 上最高的钢结构塔。其中塔身高 239.5米，天线段高140.5米
国外近、现代的塔
国内现代的塔
广州越秀山电视塔
塔高200米 ，1965年建成。是我 国第一座带塔楼的大型钢结构塔 主要刚性构件为圆钢格构式构件
上海青海路电视塔
国外近、现代的塔
莫斯科奥斯坦金诺电视塔
该塔总高533.3米，始建于1963年， 1967年11月5日投入使用。其高度 为欧洲第一，世界第二。塔身 高度为385米，采用预应力钢筋 混凝土结构。塔脚处直径为60米 向上逐渐小，至塔身顶端直径 为8.2米。塔身以上为148米高的钢 管天线杆。
国外近、现代的塔
国内现代的塔
黑龙江电视塔
黑龙江电视塔位于哈尔滨市 中心，2000年10月落成。电 视塔总高336米，其高度在 已建成的钢塔中居亚洲第一。 该塔为多功能钢结构电视塔， 兼具广播电视发射、旅游观 光、电信及科普教育多项功 能。成为素有“东方莫斯科” 美誉的北国名城哈尔滨市乃 至黑龙江省新的标志性景观。 该塔的建成在国内多功能钢 结构电视塔的建造史上具有 重要意义。
中国古代的塔
河南嵩岳寺塔
该塔建于北魏正光四年（公 元523年）。是我国现存最 古老的多角形密檐式砖塔。 总高41米左右，周长33.72 米，塔身呈平面等边十二角 形，中央塔室为正八角形， 塔室宽 7.6米。
中国古代的塔
开封“铁”塔
该塔建于北宋皇佑元年(公 元1049年)，该塔又名“开 宝寺塔”，因塔身全部以褐 色琉璃瓦镶嵌，远看酷似铁 色，故称为“铁塔”。塔身 成等边八角形，共十三层， 高55.88米，底层每面阔为 4.16米，向上逐层递减。
高耸结构概论
一、高耸结构的特点及分类 二、高耸结构的用途 三、高耸结构的发展历史 四、高耸结构设计方法的发展 五、高耸结构施工技术的发展 六、高耸结构发展的趋势
一、高耸结构的特点及分类
1、特点:高而细，风载为主。
2、分类:
高耸结构
塔：自立式 桅：拉线式
二、高耸结构的用途
➢ 1、输电塔、桅 ➢ 2、广电发射塔、桅 ➢ 3、通信塔 ➢ 4、微波塔 ➢ 5、旅游观光塔 ➢ 6、导航塔
国内现代的塔
徐州电视塔
中央电视塔1994年建成， 塔高386.5米，加避雷针 后总高度为405米。是一 座多功能现代化的标志 性建筑。塔身结构为预 应力混凝土结构。
1990年建成的徐州电视塔，设计 高度199.6米。塔楼采用直径21米 单层联方型全球网壳，并采用地 面组装、整体提升到99米设计标 高就位的施工安装方法。这是我 国首次在电视塔塔楼中采用全球 网壳 。