大跨度空间钢结构体系与高层及超高层结构体系是结构方面近20年来最活跃的研究领域,其结构形式经历了有传统的梁肋体系、拱结构体系、桁架体系、薄壳空间结构体系,到现代的网架、网壳、悬索、悬挂(斜拉)、充气结构、索膜结构、各种杂交结构、可伸展结构、可折叠结构、张拉集成结构体系等。
现在国内外已经有的大跨度空间结构体系可分为:刚性体系(折板、薄壳、网架、网壳、空间桁架等);柔性体系(索结构、膜结构、索膜结构、张仆拉集成结构体系);杂交体系(拉索—网架;拉索—网壳;拱—索;桁架—索)。高层和超高层结构体系从传统的框架结构体系、框架支撑体系(框架—抗剪桁架、框架—剪力墙、框架—核心筒等)到框筒结构体系(内框筒、外框筒、筒中筒、束筒等);巨型结构体系(巨型桁架、矩形框架等);蒙皮结构体系等。对深化设计、加工制作、安装施工等提出了更高的要求。
塔桅结构体系变化较少,但其高度却越来越高,如波兰华沙的长波无线电桅杆高度达642.5m。广州新电视塔的高度达610m。桅杆的风振控制技术已成为目前广泛关注的关键技术问题,急待我们去研究和解决。
2008年的时候,我国已成为世界上最大的产钢国和用钢国,年产钢铁已突破5亿吨。伴随着国内钢材产量的急剧提高以及经济高速发展的同时,人们对建筑的艺术与环保的追求也在不断提升,传统的混凝土结构已难以满足。与传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构具有自重轻、使用维护方便、属环保节能型建筑。