第 16 章压杆稳定16.1 压杆稳定性的概念在第二章中， 曾讨论过受压杆件的强度问题，并且认为只要压杆满足了强度条件，就能保证其正常工作。但是，实践与理论证明，这个结论仅对短粗的压杆才是正确的，对细长压杆不能应用上述结论，因为细长压杆丧失工作能力的原因，不是因为强度不够，而是由于出现了与强度问题截然不同的另一种破坏形式，这就是本章将要讨论的压杆稳定性问题。当短粗杆受压时( 图 16-1a) ，在压力F 由小逐渐增大的过程中，杆件始终保持原有的直线平衡形式，直到压力F 达到屈服强度载荷Fs ( 或抗压强度载荷Fb) ，杆件发生强度破坏时为止。但是，如果用相同的材料，做一根与图16-1a 所示的同样粗细而比较长的杆件 ( 图 16-1b) ，当压力F 比较小时，这一较长的杆件尚能保持直线的平衡形式，而当压力F 逐渐增大至某—数值F1 时，杆件将突然变弯，不再保持原有的直线平衡形式，因而丧失了承载能力。我们把受压直杆突然变弯的现象，称为丧失稳定 或失稳 。此时， F1 可能远小于Fs ( 或 Fb) 。可见，细长杆在尚未产生强度破坏时，就因失稳而破坏。图 16－1 失稳现象并不限于压杆，例如狭长的矩形截面梁，在横向载荷作用下，会出现侧向弯曲和绕轴线的扭转( 图 16-2) ；受外压作用的圆柱形薄壳，当外压过大时，其形状可能突然变成椭圆( 图 16-3) ；圆环形拱受径向均布压力时，也可能产生失稳( 图 16-4) 。本章中，我们只研究受压杆件的稳定性。图 16-3所谓的稳定性是指杆件保持原有直线平衡形式的能力。实际上它是指平衡状态的稳定性。我们借助于刚性小球处于三种平衡状态的情况来形象地加以说明。第一种状态，小球在凹面的O点处于平衡状态，如图16-5a 所示。先用外加干扰力使其偏离原有的平衡位置，然后再把干扰力去掉，小球能回到原来的平衡位置。因此，小球原有的平衡状态是稳定平衡。第二种状态，小球在凸面上的O点处于平衡状态，如图16-5c 所示。当用外加干扰力使其偏离原有的平衡位置后，小球将继续下滚，不再回到原来的平衡位置。因此，小球原有的干衡状态是不稳定平衡。第三种状态，小球在平面上的O点处于平衡状态，如图16-5b 所示，当用外加干扰力使其偏离原有的平衡位置后，把干扰力去掉后，小球将在新的位置O1 再次处于平衡，既没有恢复原位的趋势，也没有继续偏离的趋势。因此。我们称小球原有的平衡状态为随遇平衡。图 16-5 图 16-6 通过上述分析可以认识到，为了判别原有平...
