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在工程结构领域,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所在平面内,因承受荷载而无法保持原有平衡状态,出现变形甚至破坏,像一些框架柱在竖向荷载与水平力共同作用下,在其平面内可能发生弯曲变形直至失稳。平面外失稳则是结构在垂直于自身平面方向上失去稳定,比如梁在侧向力作用下发生侧向弯曲和扭转。理解二者对保障结构安全至关重要。
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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