斜拉桥曲线钢桥塔具有线型较为复杂、整体长细比较大、整体结构均由薄壁构件组成等特点，其稳定性已成为结构设计的关键控制因素。为了研究曲线钢桥塔在自重、缆索系统传来的桥梁上部结构恒载以及汽车荷载等主要竖向荷载作用下的稳定性，进一步明确钢桥塔建模的单元类型选择、失稳模态和受力特征，以一座跨径布置为（200+200） m的曲线形钢塔斜拉桥为研究对象，采用ANSYS通用有限元软件对钢桥塔分别建立空间杆系单元模型和空间板壳单元模型，对其稳定性进行数值仿真计算与分析，得到弹性状态下的失稳模态和失稳临界荷载，以及计入非线性因素影响后的极限承载力、极限承载力状态下的应力分布和结构变形。空间杆系单元模型采用Beam 4单元将斜拉桥主梁模拟为鱼骨刺模型，采用Link 10单元模拟拉索并施加初始张拉力，采用Beam 188单元模拟桥塔。空间板壳单元模型中，主梁和拉索的模拟方式与杆系单元模型相同，桥塔则采用Shell 143单元按实际构造进行模拟。桥塔所用Q345钢材的材料非线性模拟采用多线性随动强化模型，并取第一类稳定分析中得到的一阶屈曲模态作为结构初始几何缺陷的形状。
计算可得：1）采用空间杆系单元模型算得的桥塔第一类稳定安全系数为94.51，计入双重非线性和结构初始缺陷影响的第二类稳定安全系数为19.89。采用空间板壳单元模型算得的桥塔第一类稳定失稳模态首先表现为壁板局部的面外屈曲，对应的稳定安全系数为25.15，发生整体失稳时对应的稳定安全系数为61.42；2）第二类稳定最小安全系数为12.90，失稳模态表现为局部失稳，桥塔外壁和加劲肋的应力及弹性应变集中区域主要位于拉索中部区域，桥塔内部的加劲肋、中腹板和横隔板构件的应力与弹性应变集中区域主要位于拉索处的横隔板，桥塔内部塑性应变主要集中于横隔板的拉索锚固区域。板壳单元模型算得的钢桥塔两类失稳模态均表现为局部屈曲，对应的屈曲荷载特征值远小于整体失稳对应的屈曲荷载特征值，进行稳定安全性判断时需重点关注壁板、塔内拉锚索区等关键部位的受力和变形情况。

观光塔凭借其结构高度高、造型细长等特点，极大提升了游客观感体验，同时也给结构设计带来了巨大挑战。结合某复杂高耸观光塔工程，介绍了观光塔钢结构设计的特点与难点。观光塔总高度为204.4 m，主要包含裙房、主塔塔身、塔楼及塔顶游乐设备四部分，其功能涵盖商场、物业、旋转餐厅、观光平台和游乐设施等，钢塔主体结构采用钢结构筒体结构，筒身由钢管混凝土柱及钢支撑构成，其平面为八边形，共布置8个钢管混凝土柱，竖向沿八边形外围布置跨层X形支撑作为主要抗侧力体系。
在介绍整体结构体系及功能分布的基础上，结合结构各部位特点与难点对结构设计方案展开阐述。观光塔主塔结构高宽比大，塔楼处直径较大且所处位置较高，放大了高宽比大这一不利影响。针对该特点，在塔身底部设置四个伸臂支撑桁架，并通过对比分析确定伸臂支撑桁架与钢柱连接点的标高位置，有效减轻了观光塔主塔结构高宽比大的不利影响；对于楼面大开洞导致的刚度削弱，在楼面内布置水平钢支撑，结合楼面钢梁共同形成抵抗水平侧力的一道通长桁架；将塔楼底层设置为转换桁架层，以实现塔楼大悬挑，悬挑桁架杆件均采用H型钢；为有效锚固观光塔顶部太空梭游乐设备，在太空梭支座底部设置转换桁架，将荷载直接传递到塔体外筒钢管混凝土柱上；布置专门的钢梁用于支承旋转餐厅设备，分别采用变桁架高度与变截面高度梁的方式解决了旋转设备高度导致的结构高差问题。
利用有限元软件对观光塔结构开展了模态分析、风荷载及地震作用分析、结构变形与受力分析，并对结构中的关键节点如底部伸臂支撑桁架与裙房连接节点开展了精细化有限元分析。分析结果表明：结构振型模态与周期、结构在风荷载与地震作用下的侧向变形、结构竖向变形与杆件承载力验算等各项性能指标均满足规范要求；铸钢节点完全处于弹性范围内，满足设计要求；风荷载在该观光塔结构设计中为控制荷载，地震作用影响较小。