结构稳定理论 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书从结构稳定问题及概念入手，以基于线弹性和小变形前提的分枝点失稳为重点介绍各类构件的经典解析理论和方法；其次，介绍结构稳定分析的数值方法、非弹性稳定和极值点失稳算法；作为结构稳定理论成果应用，介绍桥梁结构设计中重要的稳定设计理念和方法。全书内容共设11章，包括稳定问题概论，分枝点失稳临界荷载的计算方法、中心压杆的屈曲、压弯杆件的屈曲、刚架和桁架的屈曲、薄壁杆件理论与弯扭屈曲、梁的侧向屈曲、拱的平面和侧向屈曲、薄板的屈曲、结构稳定线弹性分析的有限元法、结构稳定极限承载力分析的有限元法等内容。 本书除作为高等院校土木工程专业研究生教材外，也可供桥梁和结构工程技术人员参考。

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      盛兴旺，1985年长沙铁道学院铁道工程专业本科毕业，1988年5月桥隧道专业硕士毕业后留校任教至今，2000年中南大学桥隧工程专业获博士学位。主要从事桥梁结构行为及设计理论研究。主持了近10多项纵向和30多项横向项目，主持设计了40多座桥梁，获省部级科技奖2项次；发表论文80余篇，编制教材2部，主讲《桥梁工程》等7门课程，指导研究生80余名。 文颖，中南大学土木工程学院桥梁工程系副教授，硕士生导师，重载铁路工程结构*重点实验室副主任，中国力学学会会员。主要从事大跨度柔性桥梁结构静、动力稳定性研究，提出了大跨度桥梁稳定极限承载力简化分析的显式增量割线刚度方法，显著提高长大桥梁非线性分析效率；提出系统平稳运动稳定性分析的位移变分法，实现了高速铁路车桥系统失稳临界车速计算理论突破。主持国家自然科学基金2项，湖南省科技计划项目、中国博士后科学基金面上项目等省部级项目3项，参与国家自然科学基金高铁联合基金重点项目研究，作为主要参与者完成国家自然科学基金以及铁道部重点项目各1项。发表论文22篇，SCI收录4篇，EI收录12篇，ISTP收录1篇，出版著作3部。获省级科技进步奖2项，其中一等奖1项，三等

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编辑推荐

      曾庆元院士针对当时桥梁专业研究生培养的需要，于1980—1981年编写了“结构稳定理论”讲义，内容主要包括稳定的概念、能量原理、力素平衡法，柱、刚架、桁架、薄壁构件、梁和拱等基本构件的稳定性分析方法及其在桥梁工程中的应用。重点针对类稳定问题介绍各类结构的解析计算方法，兼顾数值计算发展和读者编程计算的需要，讲义中编入了曾庆元院士学术成果——形成系统矩阵的“对号入座”法则。笔者自2008年开始讲授本课程，对原讲义内容进行了扩充和修订，增加了薄壁结构扭转理论、结构稳定的有限元数值分析方法、板的稳定分析等内容。各章所附习题有助于对基础理论的理解；涉及数值分析相关章节习题则要求学生选择分析软件动手开展自我训练，以提升电算分析复杂结构稳定性的能力。

前言

主要符号说明

1结构稳定问题概论1

 1.1引言1

 1.1.1平衡状态稳定性的物理概念1

 1.1.2工程结构稳定性问题案例3

 1.1.3强度问题与变形问题3

 1.1.4结构稳定性的类型5

 1.2结构在静力作用下的两类失稳问题5

 1.2.1基于变形后的压弯杆件分析6

 1.2.2类稳定问题——分枝点失稳8

 1.2.3第二类稳定问题——极值点失稳9

 1.3细长压杆弹性屈曲的非线性大挠度理论9

 1.4变分法简介14

 1.4.1变分的求导运算14

 1.4.2泛函的变分15

 1.4.3泛函的极值16

 1.5分枝点失稳的判别准则16

 1.5.1静力准则17

 1.5.2动力准则17

 1.5.3能量准则17

习题21

 2分枝点失稳临界荷载的计算方法23

 2.1引言23

 2.2力素平衡法24

 2.2.1用二阶微分方程求解压杆临界力24

 2.2.2用四阶微分方程计算压杆临界力28

 2.3能量法概述29

 2.3.1虚功原理29

 2.3.2势能不变值原理29

 2.3.3Timoshenko能量法32

 2.4Timoshenko能量原理的应用32

 2.5动力法34

 2.6求压杆临界力的变分法35

 2.6.1变分法推演极值条件36

 2.6.2微分法推演极值条件37

 2.7瑞利—里兹法39

2.8伽辽金法43

习题46

 3中心受压杆件的屈曲48

 3.1轴心受压构件的弹性屈曲48

 3.1.1计算长度系数48

3.1.2临界应力 50

 3.2压杆非弹性屈曲概述51

 3.3压杆弹塑性屈曲的双模量理论51

 3.4压杆弹塑性屈曲的切线模量理论54

 3.5压杆弹塑性屈曲的香利理论56

 3.6残余应力对中心压杆临界力的影响60

 3.6.1残余应力60

 3.6.2残余应力σr的量测60

 3.6.3考虑残余应力中心压杆临界力的计算62

 3.7剪切变形对压杆临界力的影响64

 3.8格构式组合中心压杆的屈曲66

 3.9框格式组合中心压杆的屈曲67

习题69

 4压弯杆件的屈曲72

 4.1引言72

 4.2初弯曲压杆的弹性工作73

 4.3偏心压杆的弹性工作75

 4.4压弯杆件弹性变位和弯矩的近似计算式76

 4.5弹性压弯杆件的内力、变形及端弯矩78

 4.5.1横向力作用下的固端梁78

 4.5.2跨中集中荷载作用下的固端梁79

 4.5.3端弯矩作用下的简支梁80

 4.6弦线模量法（Chordal modulus method）81

 4.7耶拾克（Jezek）解法85

4.8数值积分法90

 4.8.1初始值问题和边界值问题90

 4.8.2基本公式91

 4.8.3压弯杆件弹塑性屈曲的数值积分91

 4.9简化数值积分法95

 4.10压弯杆件的相关方程及其设计应用96

 4.10.1中心压杆的设计公式96

 4.10.2压弯杆件的屈服准则96

 4.10.3压弯杆件的相关方程97

 4.10.4压弯杆件压溃荷载的实用计算公式98

习题99

 5刚架、桁架屈曲101

 5.1引言101

 5.2用中性平衡法计算平面框架的临界荷载102

 5.2.1侧移屈曲的临界荷载102

 5.2.2对称屈曲105

 5.3压曲杆件的转角位移方程106

 5.3.1压弯杆件106

 5.3.2拉弯杆件108

 5.3.3变形法求解的转角位移方程109

 5.4按转角位移方程计算框架的平面屈曲110

 5.4.1单跨单层矩形框架无侧移屈曲110

 5.4.2单跨单层矩形框架侧移屈曲112

 5.4.3单跨双层矩形框架侧移屈曲114

 5.4.4单跨双层矩形框架无侧移屈曲116

 5.4.5双跨铰接T框架无侧移屈曲116

 5.5初弯矩对刚架临界荷载的影响117

 5.6三角形桁架腹杆自由长度的计算119

 5.7K式桁架竖杆自由长度计算121

 5.8复式桁架中腹杆自由长度的计算123

 5.8.1平面外的屈曲方程124

 5.8.2拉杆的弹性支承刚度125

 5.8.3主桁架竖腹拱支撑刚度设计126

 5.8.4交叉式腹杆在桁架平面外屈曲的自由长度系数127

 5.9弹性约束中心受压杆长度系数的计算129

 5.9.1转角位移方程在弹性约束杆件中的应用129

5.9.2一端固定一端水平弹性约束中心受压杆132

 5.9.3一端固定一端水平弹性和转角约束中心受压杆133

习题135

6薄壁杆件理论与弯扭屈曲138

 6.1引言138

 6.2扭转基本概念和计算假定139

 6.3开口薄壁杆件的扭转140

 6.3.1开口薄壁杆件的自由扭转140

 6.3.2截面扇性几何特性141

 6.3.3剪力中心143

 6.3.4开口薄壁杆件的约束扭转149

 6.3.5开口薄壁杆件的扭转应变能156

 6.4闭口薄壁杆件的扭转156

 6.4.1闭口薄壁杆件的自由扭转156

 6.4.2闭口薄壁杆件的约束扭转158

 6.5压杆失稳时的虚拟横向力162

 6.6中心受压开口薄壁杆件的弯扭屈曲164

 6.6.1符拉索夫虚拟荷载法164

 6.6.2能量法173

 6.7中心受压闭口薄壁杆件的弯扭屈曲176

 6.8偏心受压开口薄壁杆件的临界力计算178

 6.8.1虚拟荷载法178

 6.8.2能量法182

 6.9偏心受压闭口薄壁杆件临界力的计算182

习题184

 7梁的侧向屈曲185

书籍介绍

　　《结构稳定理论》从结构稳定问题及概念人手，以基于线弹性和小变形前提的分枝点失稳为重点，介绍压弯杆件、刚架、桁架、薄壁杆件、梁、拱、薄板的经典解析理论和方法；简要介绍经典的极值点失稳算法；为方便开展复杂结构的稳定分析，介绍了线弹性稳定和稳定极限承载力分析的有限元法；作为结构稳定理论成果的应用，各章中穿插介绍了桥梁结构设计中重要的稳定设计理念和简化计算方法。　　《结构稳定理论》内容共设11章，包括稳定问题概论、分枝点失稳临界荷载的计算方法、中心受压杆件的屈曲、压弯杆件的屈曲、刚架和桁架的屈曲、薄壁杆件理论与弯扭屈曲、梁的侧向屈曲、拱的平面和侧向屈曲、薄板的屈曲、结构稳定线弹性分析的有限元法、结构稳定极限承载力分析的有限元法等内容。　　《结构稳定理论》既可作为高等院校土木工程专业研究生教材，也可供桥梁和结构工程技术人员参考。