建筑力学课件第十一章.ppt

第十一章第十一章压杆的平衡稳定性分析压杆的平衡稳定性分析??第一节第一节平衡稳定性的概念平衡稳定性的概念??第二节第二节理想压杆的稳定性分析理想压杆的稳定性分析??总结与讨论总结与讨论衡稳定性分析压杆的平衡稳定性分析??力学中研究的物体或物体系统的平衡稳定性是指受外力系的作用在某力学中研究的物体或物体系统的平衡稳定性是指受外力系的作用在某一位置处于平衡状态的物体或物体系统,在受到外界干扰因素作用后, 一位置处于平衡状态的物体或物体系统,在受到外界干扰因素作用后, 仍能继续处于平衡位置的性质。仍能继续处于平衡位置的性质。??所谓干扰因素,应理解为那些在描述物体运动时由于与基本力相比甚所谓干扰因素,应理解为那些在描述物体运动时由于与基本力相比甚小而未曾考虑的力,故也常说成微小扰动力。这些力通常是不确切知小而未曾考虑的力,故也常说成微小扰动力。这些力通常是不确切知道的,一般为瞬时作用力,故其只能引起物体或物体系统运动状态微道的,一般为瞬时作用力,故其只能引起物体或物体系统运动状态微小的变化。小的变化。??微小扰动力对不同的物体或物体系统的平衡的影响是不同的,对于有微小扰动力对不同的物体或物体系统的平衡的影响是不同的,对于有些是无关紧要的,有些是显著的。些是无关紧要的,有些是显著的。??力学中研究的物体或物体系统的平衡稳定性问题是当一个物体或物体力学中研究的物体或物体系统的平衡稳定性问题是当一个物体或物体系统受外力系的作用在某一位置处于平衡状态时,受到外界的微小扰系统受外力系的作用在某一位置处于平衡状态时,受到外界的微小扰动力作用,当扰动力撤除后,若物体或物体系统是趋向于回复到平衡动力作用,当扰动力撤除后,若物体或物体系统是趋向于回复到平衡位置,则平衡是稳定的;若物体或物体系统越来越远离平衡位置,则位置,则平衡是稳定的;若物体或物体系统越来越远离平衡位置,则平衡是不稳定的。平衡是不稳定的。??刚体和变形固体平衡都存在稳定与不稳定问题。刚体和变形固体平衡都存在稳定与不稳定问题。??在本章所研究的压杆主要指由均质、弹性材料、等截面的轴心受压直在本章所研究的压杆主要指由均质、弹性材料、等截面的轴心受压直杆,称为理想轴心压杆。杆,称为理想轴心压杆。返回 平衡稳定性德概念平衡稳定性德概念?? 刚体的平衡稳定性刚体的平衡稳定性??一个处于平衡状态的刚性球,有三种性质不同的平衡状态,稳定平衡、一个处于平衡状态的刚性球,有三种性质不同的平衡状态,稳定平衡、随遇平衡和不稳定平衡。如图随遇平衡和不稳定平衡。如图 11-1 11-1 所示放置于光滑表面的小球都能在所示放置于光滑表面的小球都能在重力和约束力的作用下在点处于平衡。重力和约束力的作用下在点处于平衡。如图如图 11-1 11-1 ( (a a) )所示,用实线表所示,用实线表示的球,在凹面中处于平衡状态,如果有一侧向力使球偏离平衡位置示的球,在凹面中处于平衡状态,如果有一侧向力使球偏离平衡位置点,到达虚线所示位置,当撤去侧向扰动力,球体在重力作用下,经点,到达虚线所示位置,当撤去侧向扰动力,球体在重力作用下,经过振荡仍恢复到原来的平衡位置点,则这种平衡状态称为稳定平衡。过振荡仍恢复到原来的平衡位置点,则这种平衡状态称为稳定平衡。如图如图 11-1 11-1 ( (b b)所示,如果有侧向力使其偏离平衡位置点,当撤去侧)所示,如果有侧向力使其偏离平衡位置点,当撤去侧向扰动力后,球体不再回到原来的位置点,而是停留在新的位置(图向扰动力后,球体不再回到原来的位置点,而是停留在新的位置(图中虚线所示位置),这种平衡状态称为随遇平衡。如图中虚线所示位置),这种平衡状态称为随遇平衡。如图 11-1 11-1 ( (c c)所示, )所示, 如果有侧向扰动力使其偏离平衡位置点,当撤去侧向扰动力后,球体如果有侧向扰动力使其偏离平衡位置点,当撤去侧向扰动力后,球体不再回到原来的位置点,球体不仅不能恢复到点,反而继续沿着凸面不再回到原来的位置点,球体不仅不能恢复到点,反而继续沿着凸面滚动,远离平衡位置,因此这种平衡状态称为不稳定平衡。滚动,远离平衡位置,因此这种平衡状态称为不稳定平衡。下一页返回 平衡稳定性德概念平衡稳定性德概念?? 建筑构件或结构的平衡稳定性建筑构件或结构的平衡稳定性??构件或结构在载荷作用下,在某一位置保持平衡,这一平衡位置为该构件或结构在载荷作用下,在某一位置保持平衡,这一平衡位置为该构件或结构的平衡构形。当载荷小于一定的数值时,外界微小的扰动构件或结构的平衡构形。当载荷小于一定的数值时,外界微小的扰动力使构件或结构偏离平衡构形,外界微小的扰动力除去后,