塔桅結(jié)構(gòu)

高度較大、橫斷面相對較小的結(jié)構(gòu)，以水平荷載（特別是風荷載）為結(jié)構(gòu)設計的主要依據(jù)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為自立式塔式結(jié)構(gòu)和拉線式桅式結(jié)構(gòu)，所以高聳結(jié)構(gòu)也稱塔桅結(jié)構(gòu)。

古代宗教塔
古代宗教塔是早期的高聳結(jié)構(gòu)，這種紀念性的塔遍布世界各地。中國歷代曾建有磚、石、木材、生鐵等材料的各種形式的塔，現(xiàn)尚存的具有代表性的古塔有：公元 523年（北魏）建造的河南登封嵩岳寺磚塔，公元1056年（遼）建造的山西應縣佛宮寺釋迦木塔，公元1061年（北宋）建造的湖北荊州玉泉寺鐵塔。
現(xiàn)代高聳結(jié)構(gòu)
隨著工業(yè)技術的發(fā)展，出現(xiàn)了各種類型的高聳結(jié)構(gòu)。1889年為巴黎博覽會建造了埃菲爾鐵塔，塔高300米，1921年后在塔頂裝設了無線電天線和電視天線，總高度為321米。
材料
古代塔多用磚、石、木材、生鐵建造，現(xiàn)代塔則多用鋼、鋼筋混凝土及預應力混凝土結(jié)構(gòu)，高度較小的可用砌體結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)塔輕巧美觀，可由工業(yè)化生產(chǎn)，但防銹要求較高、維護費用較大。鋼筋混凝土塔抗大氣腐蝕性能較好。筒形鋼筋混凝土塔可保護內(nèi)部管線、設備，免受大氣影響和風雪侵襲，但由于自重大，需設較強的基礎?，F(xiàn)場灌筑鋼筋混凝土塔的質(zhì)量和造價取決于施工技術水平，對施工季節(jié)還有選擇性。
型式 除塔式和桅式兩大類型之外,還有檣桿塔。這種結(jié)構(gòu)以桅式體系為基礎，在桿身纖繩結(jié)點處設置水平剛性撐桿和上下層纖繩連接，纖繩相當于塔架中預加拉力的塔柱和斜桿，水平剛性撐桿相當于塔架的橫桿；因此，兼有桅桿省鋼、塔架占地小、結(jié)構(gòu)緊湊的特點。
塔式結(jié)構(gòu)和桅式結(jié)構(gòu)也可混合使用，如荷蘭洛皮克電視電信塔，總高370米，下部為100米的圓筒形鋼筋混凝土塔，上部為270米的用四層纖繩拉到地面的鋼管桅桿。也有在塔頂上布置幾座小型桅桿的結(jié)構(gòu)，如美國舊金山電視塔,總高298米，下部為 234米高的三角形斷面的塔，塔頂處裝有大平臺，上面設三座對稱布置64米高、三層纖繩的小桅桿、纖繩均錨固在大平臺上，形成獨特的燭臺式結(jié)構(gòu)。
20世紀隨著無線電廣播和電視事業(yè)的發(fā)展，世界各地建造了大量較高的無線電塔和電視塔。電力、冶金、石油、化工等企業(yè)也建造了很多高聳結(jié)構(gòu)，如輸電線路塔、石油鉆井塔、煉油化工塔、風動機塔、排氣塔、水塔、煙囪等。在郵電、交通、運輸?shù)炔块T中也興建了電信塔、導航塔、航空指揮塔、雷達塔、燈塔等。此外，還有衛(wèi)星發(fā)射塔、跳傘塔和環(huán)境氣象塔等。
荷載
包括自重、設備重、風荷載、地震作用等。風荷載是高聳結(jié)構(gòu)的主要荷載，設計時需要當?shù)仫L力的可靠數(shù)據(jù)?；撅L壓值、沿高度變化風壓、風荷載體型系數(shù)和風振系數(shù)是風荷載計算的重要參數(shù)。①基本風壓值。它是通過統(tǒng)計20～50年一遇、10～20分鐘平均或瞬時最大風速來確定的。對于一些特別重要的高聳結(jié)構(gòu)，必須提高其風速統(tǒng)計年限，例如一般結(jié)構(gòu)考慮30年一遇的風速，電視塔要求考慮50年或100年一遇的風速,對于建筑在山間盆地或山口、谷口的高聳結(jié)構(gòu)，則要按實際情況適當調(diào)整風壓值。②風壓沿高度變化。則取決于地表面粗糙度。一般按指數(shù)或?qū)?shù)規(guī)律計算。③風荷載體型系數(shù)。它和構(gòu)件外形有密切關系，圓形構(gòu)件的體型系數(shù)比其他形狀為小。④風振系數(shù)。用它來考慮由于脈動風壓引起的動力作用，其值的大小和高聳結(jié)構(gòu)的自振周期以及材料阻尼有關。自振周期越長,風振系數(shù)越大;材料阻尼越大，則風振系數(shù)越小。因此，高塔的風振系數(shù)比低塔大；鋼筋混凝土塔的風振系數(shù)比鋼塔小。在計算高聳結(jié)構(gòu)的基礎時可用較小的風振系數(shù)，因為結(jié)構(gòu)本身有消振作用。
設計原則
因主要荷載是風荷載，要注意降低結(jié)構(gòu)的風阻力。例如采用圓形構(gòu)件，以減小體型系數(shù)；簡化構(gòu)造，以減小迎風面積；進行方案比較，選取最優(yōu)尺寸。計算時必須考慮在各種最不利的荷載組合下結(jié)構(gòu)的強度和剛度，驗算結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，以確保結(jié)構(gòu)安全。
由于高聳結(jié)構(gòu)高度大，必須設置航標和避雷系統(tǒng)。
① 航標。沿高聳結(jié)構(gòu)的高度方向涂刷紅白相間或黃黑相間的油漆，使飛行員在日間能迅速辨認。同時，在塔頂和沿高布置一些紅燈，作為夜航的標志。
② 避雷系統(tǒng)。塔頂設置避雷針,通過塔身和接地線把雷電引到基礎下面土壤中。
建立在山頂或巖石上的高聳結(jié)構(gòu)，還必須把接地線引到山下或半山的水池中。對特別高的塔，還要在塔頂以下布置一些水平避雷針，以防橫向雷擊，在塔底周圍要布置地線網(wǎng)，使雷電有效地引入地下