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桥梁的稳定
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7 J* m1 Q& l% A% `; r: B& d. s* q     工程结构或构件在荷载和其它作用的影响下处于某种平衡状态，例如简支梁式析架，在结点荷载作用下，上弦杆处于轴向受压的平衡状态；楼盖结构中柱子处于压弯平衡状态；薄腹工字型梁在横向荷载作用下处于平面弯曲的平衡状态等等。稳定分析是研究结构或构件的平衡状态是否稳定的问题。处于平衡位置的结构或构件，在任意微小外界扰动下，将偏离其平衡位置，当外界扰动除去后，仍然自动回复到初始平衡位置时，则初始平衡状态是稳定的。如果不能回复到初始平衡位置，则初始平衡状态是不稳定的。结构或构件由于平衡形式的不稳定性，从初始平衡位置转变到另一平衡位置，称为屈曲，或称为失稳。在桥梁结构中，总是要求沿各个方向保持稳定平衡，也即沿各个方向都是稳定的.3 r; M0 ?% g  \7 s2 i0 H
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研究稳定可以从小范围内观察，即在邻近原始状态的微小区域内进行研究。为揭示失稳的真谛，也可从大范围内进行研究。前者以小位移理论为基础，而后者建立在大位移非线性理论的基础上。引出了研究结构稳定问题的两种形式：第一类稳定，分支点失稳问题；和第二类稳定，极值点失稳问题。& U2 V7 e3 p5 ?: r# D

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结构的稳定，不管是第一类稳定问题还是第二类稳定问题，都与通常所说的强度问题有着严格的区别。结构的失稳与材料强度没有密切关系。强度破坏是材料问题，往往是局部开始破坏，一般有明显征兆，属塑性破坏范畴。稳定破坏是结构问题，不一定是材料问题，也不一定是局部问题，一般没有明显征兆，属脆性破坏范畴，设计中必须防止这种破坏。在稳定问题中，要求找出与临界荷载相对应的临界状态（有时还要求研究后屈曲平衡状态），结构的稳定计算必须根据其变形状态来进行，故它是一个变形问题；而在强度问题中，是要找出结构在稳定平衡状态下的最大应力，故为应力问题。结构强度问题的研究可保证实际的最大应力不超过材料的某一强度指标，而研究结构稳定的主要目的在于防止不稳定平衡状态的发生。
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综上所述：
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1.必须分清楚强度跟稳定是不同的两个概念，所谓结构失稳是指荷载因素在结构中所产生的内力并不是很大，但是在与荷载正交的某一个方向却因偶然的扰动，偏心加载，构件缺陷等原因产生很大的唯一，使结构或构件失去正常工作的能力，这个就叫结构的失稳。2 \$ n' d5 B4 L5 c7 i
举个例子进一步形象的说明二者的区别。一根混凝土柱子在荷载作用较小的情况下，它会缩短，从而产生压应变相应则产生压应力，假如这个构件随着荷载的增大一直处于受压状态，当混凝土截面的压应力乘以一个我们规定的安全系数之后大于其容许压应力，则此时的情况混凝土柱可以形容为强度不够。但是假如该柱子的构件尺寸、支撑方式以及材料性能发生变化的话。如采用一根细长的柱子且约束个数减小。那么该柱子则在相对与前一种状态而言可能荷载不大的情况下很有可能发生屈曲。也就是失稳。: H" D1 ?7 S" P& L' w( u

' J/ n. {9 t5 N  y8 i8 A8 ]4 z2.不可否认，强度控制即桥梁的应力控制是桥梁结构设计计算的基本指标。但是对于稳定的问题同样不可忽视。假如不涉及到大变形的状态，桥梁的强度控制一般属于线弹性范畴，应力应变为线形关系。而稳定分析则不一样，实际工程中假如桥梁结构出现失稳，则代表着结构内势能在顷刻间释放，而导致这种释放的因素很大程度上来源与大变形，也即通常我们所谓的几何大变形。因此稳定的分析更加复杂，更加困难，而且其也具有非常高的研究价值。因为桥梁失稳所带来的损害是灾难性的。
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而稳定性对于桥梁的应用主要是高墩的稳定分析
3 I' g  u3 v/ E3 p/ Q1 e, F附上几篇国内核心期刊上发表的关于高墩分析的论文& q, M  |8 m. h4 x- N
来源于《公路》 《工程力学》 《公路交通科技》 , J( p6 {. K* g8 P
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[ 本帖最后由 wentao8401 于 2007-3-31 13:20 编辑 ]

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