结构稳定
结构稳定
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工程力学的一个分支，主要研究各种结构的稳定性，是工程结构安全性的重要内容之一。
发展简史 关于结构稳定问题的最初研究可以追溯到18世纪。早在1744年，L.欧拉就在他的著作《曲线的变分法》中，用最小位能原理导出弹性直杆的临界荷 载公式，但当时人们还没有认识到欧拉公式的意义。到了19世纪后期,钢结构已被广泛应用，不断出现的事故，促使人们不断地进行试验和研究并提出了一些经验公式，如兰金公式及泰特迈尔公式。其后，1889年F.恩盖塞给出塑性稳定的理论解。1891年G.H.布赖恩作简支矩形板单向均匀受压的稳定分析。这些成果构成了稳定理论的初步基础。进入20世纪后，研究工作在理论和应用两方面广泛展开。例如，Β.З.符拉索夫对薄壁杆件空间失稳问题的研究,T.von卡门对板壳结构非线性失稳问题的研究等。40年代以来，北美、欧洲、日本等相继成立了结构稳定问题的国际性研究机构，对结构稳定问题进行了大量的理论与实验研究，并对结构设计方法不断加以改进。中国学者钱学森在薄壳稳定理论方面，李国豪在弹性稳定理论及桥梁结构稳定理论方面也都作出了贡献。60～70年代几座箱型钢梁桥的失稳坠毁事故（见桥梁事故），引起了人们对板件稳定问题的注意。在电子计算机被广泛应用后，以掌握结构的真正安全度为目的，对实际结构(包括屈曲强度的承载力问题)的理论分析方法已趋实用化，并且正在用可靠性分析法研究结构的最终强度问题。用有限元法对板、壳结构进行屈曲分析也已有了长足的进步。然而，关于 结构物的屈曲及屈曲后的塑性破坏强度的理论分析包括着一系列复杂的问题，如残余应力、结构物的弹塑性化及大挠度非线性问题等。同时考虑所有这些问题的直接解法将是很复杂的，所以关于实际结构的屈曲强度及承载力的系统性的分析方法还有待进一步研究。此外，60年代出现了一门称为突变理论的新学科，正在被用来描述渐变力产生突变效应的现象，其中也包括结构失稳现象。
结构稳定的内容 结构的失稳现象按其发生的范围可分为：整个结构或其部分失稳，个别构件失稳和构件的局部失稳；且均可分为平面内及平面外失稳。有时在弹性范围内不发生屈曲，而在全截面达到塑性以前发生弹塑性屈曲，因此可分为弹性稳定、弹塑性稳定与塑性稳定。任何一种失稳现象都可能使结构不能有效地工作。