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1 绪论1

1.1 稳定问题的基本概念1

1.1.1 平衡与稳定1

1.1.2 稳定问题的研究对象2

1.1.3 稳定问题的多样性2

1.1.4 结构的整体稳定性2

1.2 稳定问题的类型2

1.2.1 钢结构的分岔失稳、极值点失稳、跃越失稳2

1.2.2 钢结构的弹性失稳和弹塑性失稳4

1.2.3 钢结构的整体失稳和局部失稳4

1.2.4 结构失稳的传播5

1.3 钢材的性能与钢构件内截面的残余应力分布6

1.3.1 钢材的性能6

1.3.2 钢构件内截面的残余应力分布7

1.4 稳定理论在钢结构设计中的应用8

1.4.1 稳定理论的发展及现状8

1.4.2 稳定问题的工程事故9

参考文献12

2 稳定问题的分析方法13

2.1 静力法13

2.1.1 静力法的计算过程13

2.1.2 理想轴心压杆的临界荷载13

2.1.3 弹性支承轴心压杆的稳定计算14

2.2 能量法17

2.2.1 能量守恒原理17

2.2.2 势能驻值原理18

2.2.3 瑞利-里兹法（R-R法）18

2.2.4 铁摩辛柯-里兹法（T-R法）19

2.2.5 伽辽金法21

2.2.6 逐步近似法和组合法22

2.2.7 结构整体稳定临界点的解析理论计算方法22

2.3 有限元法27

2.3.1 结构整体稳定临界点的计算27

2.3.2 结构非线性屈曲平衡路径全过程跟踪的数值计算方法31

2.3.3 结构稳定性分析中对于初始缺陷的考虑36

参考文献41

3 构件的稳定性42

3.1 轴心受压构件的稳定性42

3.1.1 轴心受压构件的弯曲失稳42

3.1.2 轴心受压构件的扭转失稳50

3.1.3 轴心受压构件的弯扭失稳58

3.1.4 轴心受压构件稳定理论在设计中的应用61

3.2 受弯构件的稳定性64

3.2.1 受弯构件的侧扭失稳65

3.2.2 受弯构件的稳定理论在设计中的应用72

3.3 压弯构件的稳定性75

3.3.1 压弯构件的平面内弯曲失稳76

3.3.2 压弯构件的平面外弯扭失稳82

3.3.3 压弯构件的稳定理论在设计中的应用89

参考文献91

4 板件的稳定性92

4.1 采用小挠度理论时薄板的弹性曲面微分方程92

4.1.1 采用小挠度理论的基本假定93

4.1.2 弹性曲面微分方程93

4.1.3 单向均匀受压简支板的弹性失稳荷载95

4.2 能量法计算板的弹性失稳荷载97

4.2.1 板屈曲问题的总势能97

4.2.2 瑞利-里兹法98

4.2.3 伽辽金法99

4.3 不同面内荷载作用下板的弹性失稳101

4.3.1 单向非均匀受压板的弹性失稳101

4.3.2 均匀受剪板的弹性失稳102

4.3.3 一个边缘受压四边简支板的临界应力103

4.4 薄板稳定理论在钢构件设计中的应用104

4.4.1 轴心受压构件中板件的局部稳定设计104

4.4.2 受弯构件中板件的局部稳定设计105

4.4.3 压弯构件中板件的局部稳定设计110

4.5 焊接工字钢梁腹板考虑屈曲后强度的计算113

4.5.1 焊接工字钢梁抗剪承载力计算113

4.5.2 焊接工字钢梁抗弯承载力计算114

4.5.3 弯矩和剪力共同作用下焊接工字钢梁承载力的计算115

4.5.4 考虑腹板屈曲后强度的加劲肋设计116

4.6 板的弹塑性屈曲117

4.6.1 板件弹塑性屈曲的基本假定117

4.6.2 材料的应力-应变关系117

4.6.3 板件弹塑性屈曲的平衡方程和屈曲荷载118

4.6.4 板件弹塑性屈曲荷载的近似计算法119

4.6.5 残余应力和初弯曲对板屈曲的影响120

参考文献123

5 多高层钢框架结构的稳定性124

5.1 国内外多高层钢结构的发展124

5.2 多高层钢框架结构的分类及特点127

5.3 钢框架结构分析方法的发展、整体稳定性计算方法及现行规范推荐的分析法128

5.3.1 钢框架结构分析方法的发展128

5.3.2 钢框架结构整体稳定性计算方法130

5.3.3 现行规范推荐的分析法146

5.4 保证钢框架结构稳定性的措施149

5.4.1 保证地基基础的稳定性和承载力149

5.4.2 提高钢框架结构的整体抗弯刚度149

5.4.3 提高构件和节点的承载力150

5.4.4 减小施工误差150

5.4.5 减小P-△效应的影响152

参考文献153

6 钢拱结构的稳定性156

6.1 钢拱结构的分类及应用156

6.1.1 钢拱结构的分类156

6.1.2 钢拱结构的应用157

6.2 钢拱结构整体稳定性分析方法158

6.3 钢拱结构的屈曲形式159

6.3.1 平面内屈曲159

6.3.2 平面外屈曲160

6.4 实腹式钢拱的稳定性能161

6.4.1 纯压拱的弹性稳定161

6.4.2 纯压拱的弹塑性稳定165

6.4.3 有弯矩拱的稳定性166

6.4.4 实腹式圆弧形拱在均布径向荷载作用下的平面外稳定167

6.5 实腹式钢拱稳定性设计168

6.5.1 平面内整体稳定性设计168

6.5.2 平面外整体稳定性设计169

6.6 钢管桁架拱结构的稳定性能169

6.6.1 钢管桁架拱结构的屈曲形式169

6.6.2 钢管桁架拱结构的弹性稳定性170

6.6.3 钢管桁架拱结构的弹塑性稳定性173

6.7 钢管桁架拱结构的稳定性设计176

6.8 提高钢拱结构稳定性的措施177

6.8.1 提高钢拱结构平面内稳定性的措施177

6.8.2 提高钢拱结构平面外稳定性的措施178

参考文献178

7 钢网壳结构的稳定性180

7.1 钢网壳结构稳定性的特点及应用180

7.1.1 钢网壳结构稳定性的特点180

7.1.2 钢网壳结构稳定性的应用182

7.2 钢网壳结构的形态与整体稳定性的关系183

7.2.1 钢网壳结构的曲面形状与整体稳定性的关系183

7.2.2 钢网壳结构曲面扁率与整体稳定性的关系183

7.2.3 钢网壳结构网格体系与整体稳定性的关系185

7.3 钢网壳结构整体稳定性分析与评判标准186

7.3.1 钢网壳结构整体稳定性分析方法——连续的拟壳法186

7.3.2 钢网壳结构整体稳定性分析方法——离散化有限元法191

7.3.3 钢网壳结构整体稳定性的评判标准193

7.3.4 网壳结构整体稳定性分析的内容与步骤197

7.4 工程实例分析197

7.4.1 单层球面浅网壳的整体稳定性197

7.4.2 大矢跨比单层球面网壳结构的整体稳定性200

7.4.3 单层柱面网壳结构的整体稳定性202

7.5 影响网壳结构整体稳定性的主要因素及提高网壳结构整体稳定性的措施207

7.5.1 影响网壳结构整体稳定性的主要因素207

7.5.2 提高网壳结构整体稳定性的措施209

参考文献209

8 弦支结构的稳定性211

8.1 弦支结构的分类和工程应用211

8.1.1 弦支结构的分类211

8.1.2 弦支结构的工程应用215

8.2 平面弦支结构的整体稳定性218

8.2.1 概述218

8.2.2 平面弦支结构的构件稳定性分析218

8.2.3 平面弦支结构的整体稳定性分析220

8.2.4 提高平面弦支结构稳定性的措施222

8.3 空间弦支结构的整体稳定性223

8.3.1 分析方法223

8.3.2 空间弦支结构的整体稳定性评判标准223

8.3.3 算例分析224

8.3.4 提高弦支穹顶结构稳定性的措施226

参考文献229

9 钢桥的稳定性230

9.1 概述230

9.1.1 钢桥的发展历史230

9.1.2 钢桥的结构形式及其受力特点234

9.1.3 钢桥的材料237

9.1.4 钢桥失稳工程实例分析237

9.2 钢桥的稳定性分析239

9.2.1 钢桥稳定问题的分类和基本计算方程239

9.2.2 钢桥构件稳定的设计方法240

9.3 不同形式钢桥结构的稳定性243

9.3.1 拱桥的稳定性243

9.3.2 斜拉桥的稳定性244

9.3.3 悬索桥的稳定性247

9.4 钢桥施工过程中的稳定性252

9.4.1 施工阶段的稳定安全系数252

9.4.2 钢桥施工过程及稳定性分析252

9.4.3 钢桥施工过程中稳定性的影响因素254

9.5 提高钢桥稳定性的措施255

参考文献256

附录258

附录1 轴心受压构件的稳定系数258

附录2 无侧移框架柱的计算长度系数μ261

附录3 有侧移框架柱的计算长度系数μ262

附录4 实腹截面钢拱平面内稳定系数263

附录5 圆弧形两铰钢管桁架拱的平面内稳定系数275

附录6 轴心受压构件的纵向弯曲系数280