超高耸太阳能烟囱是太阳能热气流发电系统的标志性组成部分，由于烟囱结构高大，设计和建造都比较困难。本文应用数值模拟方法，以1000m高太阳能烟囱为研究对象，系统研究了烟囱结构在自重和风荷载作用下的静力性能，比较分析了烟囱结构在不同脉动风荷载作用下的动力响应特性，并对烟囱结构进行了抗震性能的研究，为太阳能烟囱的设计和优化提供了参考。首先分析了太阳能烟囱所受的主要荷载，研究了烟囱结构在自重和大气边界层风作用下的静力性能、稳定性以及自振特性；讨论了加劲环的不同参数对烟囱结构力学特性的影响，根据分析结果对烟囱结构进行了优化设计。其次采用谐波合成法，以西缪谱为目标谱，分别模拟了大气边界层风和雷暴冲击风的风速时程，运用瞬态动力学计算方法对太阳能烟囱进行了风致响应分析，得到了太阳能烟囱在这两种风荷载作用下的风振特性。最后根据太阳能烟囱拟建地区的场地类别，选取合适的地震波记录对烟囱结构进行了地震时程分析，得到了其地震响应特性；比较了烟囱结构在近场脉冲型地震动和常规地震作用下响应特性的不同，分析了近场脉冲型地震动的速度脉冲效应对长周期结构的重要影响。本文对太阳能烟囱在不同荷载作用下的结构力学特性进行了系统的研究，分析得到了烟囱结构的响应特性，对该类结构具有较高的工程应用价值。