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在结构工程领域,平面内失稳和平面外失稳是两个重要概念。平面内失稳指结构在自身平面内因荷载作用,其原有平衡状态遭到破坏,像梁在竖向荷载下可能出现的弯曲变形过大导致的失稳。而平面外失稳则是结构在垂直于自身平面方向失去稳定,比如柱子在压力下可能向平面外发生侧移。了解这两种失稳现象,对确保工程结构的安全性至关重要。
1、平面内失稳:表示结构不能再承受附加的竖向力,而引起的竖向抗压刚度丧失。注意:即使竖向抗压刚度等于零,只要施加一个拉力,也能使结构具有承受荷载的能力。压力使结构刚度降低,反之拉力可以使结构刚度增加。拉力并不是不作强度计算而是可以控制拉力,使它的可靠度低于其屈服强度。
2、平面外失稳:表示结构不能再承受附加的水平力,而引起的水平抗压刚度丧失。若施加一个水平压力,此时施加的力对于结构是负刚度,此时结构可变为几何体系,因此为了防止平面外的失稳,必须加一个反方向的支撑力。
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