目录 1
上篇 高耸结构设计原理和计算方法 1
第一章 总则 1
第一节 高耸结构设计基础与标准 1
第二节 高耸结构设计程序与内容 1
第三节 高耸结构设计规范与规程 2
第二章 基本规定 3
第一节 概率极限状态设计方法 3
第二节 结构可靠度与安全等级 4
一、结构可靠度概念 4
二、可靠度分析方法 4
三、一次二阶矩概率法 5
四、结构安全等级 6
第三节 承载能力极限状态设计 7
一、荷载效应基本组合 7
二、荷载效应偶然组合 8
三、抗震计算基本组合 8
第四节 正常使用极限状态设计 9
第五节 高耸结构变形控制条件 9
第三章 荷载 10
第一节 高耸结构的荷载 10
一、荷载的分类 10
二、高耸结构主要承受的荷载 10
二、风速风压关系式 11
一、风、风力、风速和风压 11
三、荷载与结构动力特性的关系 11
第二节 风荷载 11
三、风对结构的作用 12
四、基本风压及换算系数 13
五、顺风向的风荷载 20
六、横风向风荷载及共振荷载计算 32
七、失稳式振动 36
八、带塔楼的高耸结构风力下舒适度的计算 38
第三节 裹冰荷载 40
一、裹冰厚度 40
第四节 地震作用 41
三、裹冰情况下的风振 41
二、裹冰荷载 41
一、震级和烈度 42
二、确定地震力的方法 43
三、振型分解反应谱法 44
四、简化反应谱法 50
五、直接动力法（时程分析法）计算动力响应 51
六、罕遇地震作用下的变形验算 54
第五节 风荷载和地震作用对高耸结构的影响 54
六、结构体型对作用力的影响 55
五、输入荷载或作用的强度对作用力的影响 55
四、迎风面积对作用力的影响 55
三、重量对作用力的影响 55
二、结构高度对作用力的影响 55
一、结构周期对作用力的影响 55
七、结构振型对作用力的影响 56
第六节 高耸结构的动力特性 56
一、经典分析方法 56
二、实用分析方法 63
三、自振周期经验公式 67
第四章 钢塔架和桅杆结构 69
第一节 钢结构材料 69
一、结构钢材 69
二、连接材料 72
三、钢材和连接的强度设计值 79
四、钢材规格和型钢表 81
第二节 钢结构连接 134
一、连接分类 134
二、焊缝连接 134
三、螺栓连接 143
四、拼接和法兰盘连接 149
五、连接计算示例 153
第三节 钢构件强度、稳定计算 160
一、受弯构件计算 160
二、轴心受力构件计算 173
三、偏心受力构件计算 183
四、构件计算长度和容许长细比 190
五、基本构件的构造要求 193
六、钢构件计算示例 193
第四节 塔架结构静力分析 201
一、钢塔架内力分析方法 201
二、简化为平面桁架法 202
三、简化空间桁架法 203
四、分层空间桁架法 204
五、层单元矩阵位移法 211
六、整体空间桁架法 216
七、弦杆连续空间桁架法 219
八、塔架结构计算示例 225
第五节 桅杆结构静力分析 244
一、桅杆结构内力分析方法 244
二、弹性支座连续梁法 245
三、考虑空间作用三向坐标法 254
四、梁单元矩阵位移法 264
五、杆单元矩阵位移法 274
六、桅杆结构计算示例 277
第六节 桅杆结构整体稳定 300
一、桅杆结构整体稳定计算方法 300
二、临界力方法计算桅杆整体稳定 301
三、初参数法计算桅杆整体稳定 304
五、桅杆整体稳定计算示例 307
四、极限位移法计算桅杆整体稳定 307
第七节 桅杆结构动力分析 311
一、桅杆结构动力计算方法 311
二、桅杆结构自振周期及其振型 313
三、迭代法求解桅杆频率方程 316
四、桅杆结构在地震作用下的计算 320
五、桅杆结构的局部减振措施 326
第五章 钢筋混凝土圆筒形塔 328
第一节 钢筋和混凝土材料 328
一、钢筋的强度计算 328
二、混凝土的强度计算 331
一、圆筒形塔身的水平变形 332
第二节 混凝土筒身附加弯矩计算 332
二、圆筒形塔身的附加弯矩 334
第三节 塔筒承载能力计算 335
一、塔筒截面无孔洞时的计算 335
二、塔筒截面在受压区有一个孔洞时的计算 336
第四节 塔筒正常使用计算 337
一、塔筒截面应力计算基本假定 337
二、水平截面小偏心时应力计算 338
三、水平截面大偏心时应力计算 340
四、塔筒截面受压区半角？计算 341
五、塔筒截面核心距rc0计算 348
二、塔筒内外温差作用下裂缝宽度计算 349
第五节 塔筒裂缝宽度计算 349
一、标准荷载作用下裂缝宽度计算 349
第六节 塔筒正常使用下温度应力计算 350
一、温度应力计算的假定 350
二、塔筒筒壁板带截面全部受拉计算 351
三、塔筒筒壁板带截面全部受压计算 352
四、塔筒筒壁板带截面一侧受拉、另一侧受压计算 353
五、塔筒筒壁温度应力的近似计算 355
第七节 预应力混凝土塔筒计算 356
一、塔筒正截面承载力计算 356
二、塔筒正截面抗裂验算 356
三、预应力钢筋中的预应力损失 359
一、非预应力塔筒构造要求 362
第八节 钢筋混凝土塔筒构造 362
二、预应力混凝土塔筒构造要求 364
第九节 钢筋混凝土塔筒计算示例 366
一、电视塔塔筒变形和附加弯矩计算 366
二、电视塔塔筒截面和裂缝宽度计算 368
第六章 地基与基础 381
第一节 地基承载力验算 381
一、地基承载力验算公式 381
二、基础底面压力计算 381
三、按地基规范确定地基容许承载力 383
四、软弱下卧层承载力验算 389
五、地基承载力验算例题 390
第二节 地基变形计算 393
一、高耸结构地基变形计算的要求 393
二、分层总和法计算最终沉降量 394
三、基础倾斜计算 405
四、高耸结构的地基变形容许值 407
第三节 基础的抗拔和抗滑稳定性 407
一、基础的抗拔稳定性计算 408
二、基础的抗滑稳定性计算 414
三、基础抗拔稳定验算例题 415
第四节 刚性基础计算 417
一、浅基础的埋置深度 417
二、刚性基础的材料 418
三、刚性方（矩）形基础外形尺寸的确定 419
四、刚性圆（环）形基础外形尺寸的确定 420
五、刚性基础的设计例题 421
第五节 板式基础计算 424
一、板式基础的适用条件及设计内容 424
二、锥形及台阶形板式基础设计 424
三、圆（环）形板式基础设计 427
四、板式基础的设计例题 433
第六节 壳体基础设计 440
一、壳体基础的类型、适用范围及构造 440
二、壳体基础的设计计算原则及内容 442
三、正圆锥形壳体基础计算 443
四、M型组合壳基础计算 446
五、按弹性近似有矩理论计算 446
六、预应力壳体基础 450
七、壳体基础计算实例（按薄膜理论计算） 452
第七节 桩基础设计 457
一、单桩承载力的确定 457
二、桩基础的设计 462
三、承受横向荷载的桩基础设计 475
四、桩基础的设计实例 503
一、无线电波的划分 520
第一节 电视塔的工艺要求 520
第七章 电视塔设计 520
下篇 高耸结构工程设计、选型与构造 520
二、电视频道的划分 521
三、常用的电视天线型式和尺寸 521
四、电视天线对结构的要求 522
第二节 电视塔结构的选型与构造 527
一、钢塔的选型与构造 527
二、桅杆的选型与构造 529
三、钢筋混凝土塔的选型与构造 535
四、塔楼和平台的选型与构造 540
五、电视天线杆的选型与构造 541
第三节 荷载计算与内力分析 543
一、风荷载计算与荷载组合 543
二、电视塔结构内力分析方法 544
一、基础布置及型式选用 545
第四节 电视塔基础设计 545
二、基础构造与变形计算 547
第五节 电视塔工程实例 549
一、钢结构电视塔工程实例 549
二、电视桅杆工程实例 553
三、钢筋混凝土电视塔工程实例 555
第八章 无线电塔设计 565
第一节 元线电塔的工艺要求 565
一、各种无线电波段的天线型式 565
二、天线工艺对塔桅结构的要求 580
一、无线电塔架的选型和构造 582
第二节 无线电塔桅结构选型和构造 582
二、无线电桅杆的选型和构造 583
三、无线电塔桅的绝缘设施 583
第三节 荷载计算和内力分析 585
一、导线及线网风荷载计算与内力分析 585
二、有绝缘子的纤绳荷载计算与内力分析 588
三、有导线及线网的塔桅结构内力分析 589
第四节 无线电塔桅工程实例 590
一、圆钢桅杆结构工程 590
二、角钢塔架结构工程 594
三、中波定向天线钢管桅杆 595
四、华沙长波桅杆 596
第九章 微波塔设计 599
第一节 微波通信工艺要求 599
一、微波通信塔线路设计 599
二、微波天线自重与安装 601
第二节 微波塔选型与构造 602
一、微波塔选型要求 602
二、钢微波塔结构设计 604
三、钢筋混凝土微波塔结构设计 614
第三节 荷载计算和内力分析 616
一、抛物面天线荷载计算 616
二、塔架结构荷载计算 618
三、塔架结构内力计算 619
四、避雷设施及安全照明 627
第四节 地基与基础设计 628
第五节 屋顶微波塔 632
一、概述 632
二、塔的选型 632
三、屋顶微波塔设计特点 633
四、屋顶微波塔抗震设计 634
第六节 微波塔工程实例 635
一、钢结构微波塔工程实例 635
二、钢筋混凝土微波塔工程实例 640
第一节 输电线路塔概况 645
一、输电线路塔简介 645
第十章 输电线路塔设计 645
二、塔高与档距 648
第二节 输电线路高塔选型 648
一、高塔类型 648
二、常用直线型高塔设计 649
三、塔截面型式、材料及防腐 652
第三节 高塔构造设计 654
一、自立式型钢塔构造设计 654
二、钢管塔构造设计 657
三、拉线塔构造设计 660
四、钢筋混凝土塔构造设计 664
一、导地线荷载计算 665
第四节 荷载计算与内力分析 665
二、横担风荷载计算 667
三、塔身风荷载计算 668
四、结构内力分析 669
第五节 输电线路塔工程实例 671
一、自立式钢塔 671
二、拉线塔 671
三、钢筋混凝土塔 672
第十一章 烟囱设计 676
第一节 烟囱设计的工艺概况 676
一、烟囱的设计要求 676
二、烟囱的材料 677
二、空气温度取值 680
第二节 烟囱温度计算 680
一、烟囱烟气温度取值 680
三、筒身受热温度计算 681
第三节 砖烟囱设计 684
一、砖烟囱选型 684
二、构造要求 685
三、计算原则及内容 689
四、筒壁计算 689
五、基础选型 693
第四节 钢筋混凝土烟囱设计 694
一、烟囱受热温度计算 694
二、筒壁极限承载力计算 695
三、筒壁使用阶段应力分析 699
四、钢筋混凝土烟囱构造 713
第五节 烟囱工程实例 727
一、砖烟囱工程实例 727
二、钢筋混凝土烟囱计算实例 732
第十二章 水塔设计 749
第一节 国内外水塔概况 749
第二节 水塔类型与选型 753
一、水柜类型与选型 753
二、塔身类型与选型 754
三、基础类型与选型 754
二、风荷载 755
第三节 水塔荷载计算 755
一、水塔的主要荷载 755
三、地震作用 756
四、荷载组合 758
五、附加弯矩 758
第四节 水塔结构设计计算要求 759
一、水塔结构设计的基本要求 759
二、水塔内力简化计算要求 761
三、水塔设计容许值 762
四、水塔水柜的设计计算 762
五、塔身的设计计算 776
一、水柜构造 781
第五节 水塔结构构造设计及附属设施 781
二、塔身构造 783
三、水塔基础构造 784
四、水塔的附属设施 787
第六节 水塔计算实例 788
一、钢筋混凝土英兹式水柜支架式水塔 788
二、钢筋混凝土倒锥壳水柜支筒式水塔 806
第七节 水形水塔设计 819
一、概述 819
二、钢筋混凝土球形水塔设计 820
三、钢球形水塔设计 822
第八节 现行水塔国家标准图集简表 823
一、排气筒和火矩塔概况 826
第十三章 排气塔设计 826
第一节 工艺要求与设计原则 826
二、排气塔设计特点 827
三、排气塔使用特点 827
四、排气塔设计原则 828
第二节 排气塔结构选型 829
一、塔架结构选型 829
二、塔架结构布置 829
三、塔架结构构件 830
第三节 排气塔计算原则 831
一、一般规定 831
二、节点连接计算 832
三、铰腕计算 834
四、塔架基础计算 835
第四节 排气塔结构构造 836
一、一般规定 836
二、节点连接构造 837
三、基础连接构造 839
四、塔架结构施工要求 839
第五节 排气塔工程计算实例 840
第十四章 石油化工塔基础设计 872
第一节 石油化工塔基础设计原则 872
一、石油化工塔的功能和对基础的要求 872
三、塔基础的形式 873
二、塔基础的基本设计规定 873
四、塔基础的适用范围和材料要求 874
第二节 塔基础的荷载计算 875
一、石油化工塔及基础的风荷载计算 875
二、石油化工塔及基础的地震作用计算 895
三、石油化工塔上附设的钢平台、钢斜梯的重力荷载计算 896
四、塔基础的基本荷载分类和荷载组合 897
第三节 塔基础的结构计算 897
一、圆筒式和圆柱式塔基础的计算 897
二、框架式塔基础的计算 927
三、联合式塔基础底板的计算 951
一、地基承载力计算 953
第四节 石油化工塔基础的地基计算 953
二、地基变形计算 957
第五节 石油化工塔基础的构造规定 974
一、一般规定 974
二、圆筒式塔基础 979
三、圆柱式塔基础 983
四、框架式塔基础 984
第六节 石油化工塔基础的抗震构造措施 1021
一、圆筒（柱）式塔基础的抗震构造措施 1021
二、框架式塔基础的抗震构造措施 1021
一、圆筒式钢筋混凝土塔基础 1025
第七节 石油化工塔基础计算实例 1025
二、环形框架式钢筋混凝土塔基础 1031
第十五章 高灯杆设计 1038
第一节 高灯杆结构选型 1038
第二节 高灯杆的荷载 1039
一、高灯杆的主要荷载 1039
二、基本风压计算 1039
三、高灯杆计算实例 1041
四、地震作用效应组合 1043
第三节 高灯杆的内力分析 1043
一、计算简图 1043
二、附加弯矩计算 1044
三、钢支杆强度验算 1045
第四节 高灯杆的稳定验算 1046
一、钢支杆的柔度 1046
二、高柔钢杆的稳定验算 1046
三、钢支杆计算实例 1049
第五节 高灯杆的基础 1049
一、基础形式 1049
二、圆板基础计算实例 1050
第六节 高灯杆的构造 1053
一、高杆灯灯杆类型 1053
二、钢支杆底座连接构造 1053
主要参考文献 1054