高等结构稳定理论课件

结构稳定理论

张其林

2012年2月

第一章、稳定问题的基本概念 第二章、屈曲和后屈曲特性 第三章、分枝型失稳临界荷载的相关准则 第四章、后屈曲阶段屈曲模式的相互作用 第五章、拱和网壳的稳定特点和设计 第六章、平面桁架体系的平面外稳定性

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第一章 稳定问题的基本概念

一、结构的稳定和平衡 二、结构稳定问题的类型

三、结构稳定问题的定义

四、结构稳定问题的判别准则 五、初始后屈曲性能和后屈曲性能

第一章 稳定问题的基本概念

一、结构的稳定和平衡

稳定是关于结构平衡状态性质的定义： ——平衡指结构处于静止或匀速运动状态； ——稳定指结构原有平衡状态不因微小干扰而改变， 失稳指结构因微小干扰而失去原有平衡状态、 并转移到另一新的平衡状态。

二、结构稳定问题的类型

（一）按作用类型： 静力稳定和动力稳定 1. 静力稳定：分枝型、极值型、屈曲后极限破坏、跳跃型、缺陷敏感型。

2. 动力稳定：弛振和涡振、参数激振、共振、强迫振动。

（二）按破坏部位： 整体稳定、局部稳定、整体稳定和局部稳定的相互作用

3. 整体稳定和 局部稳定的相互作用

1. 整体稳定

2. 局部稳定

（三）按缺陷影响：缺陷敏感型、缺陷不敏感型 （四）按材料状态：弹性稳定、弹塑性稳定

三、结构稳定问题的定义

（一）静力稳定问题的定义 稳定：施加微小干扰，结构偏离当前平衡状态，但最终仍能得到恢复； 临界：施加微小干扰，结构改变到新的平衡状态； 不稳定：施加微小干扰，结构失去平衡。 （二）一般稳定问题的定义 稳定： 给定初始条件微小偏差 ，结构运动轨迹偏差 y( )始终小于有限小值 ； 不稳定： 给定初始条件微小偏差 ，结构运动轨迹的偏差 y( )大于有限小值 ；

四、结构稳定问题的判别准则

（一）能量准则——适用于保守系统 保守系统：体系变位后，力系做的功仅与始、末位臵有关，与中间过程无关。

——力是保向的，不改变方向。

平衡状态时，由虚功原理，给定微小的可能位移时，内外力系所作的总功为零：

We Wi 0

其中，外力功 We 等于外荷载势能增量 e 的负值，即： We e 内力功 W 等于体系弹性势能增量 U 的负值，即： Wi U

i

平衡条件： e U 0