弹性支承压杆模型的杆系结构临界力计算方法探讨

该篇论文《杆系结构弹性临界力计算探讨 (1995年)》深入研究了弹性支承压杆模型在工程结构稳定性分析中的应用。作者鹿振友和彭如海针对杆系结构，如木行架、排架和刚架等，探讨了如何简化为弹性支承压杆模型来计算临界力。论文的核心在于介绍了一般弹性支承压杆模型的特征方程，这个方程是基于弹性稳定近似微分方程推导得出的，形式为： {(Rc1+Rc2)U'' - [Rc1Rcz + RaRp(Rc1+Rc2)]u' + [R.Rp - (R+Rβ)]Rc1Rczu}sinu - {[(Rc1+Rc2)(R+Rρ) - (Rc1Rc2)(R.Rß)]u - 2RaRβRc1Rcz}cosu - 2R.RßRc1Rcz = 0 其中，无量纲参数Rcl、Rc2、R、Rβ和Rp等是决定压杆稳定性的关键因素，它们分别代表压杆两端角位移弹簧刚度、线位移弹簧刚度，以及与材料属性和结构几何相关的系数。特征值通过这些参数的组合得以表达。 论文的重点在于如何通过合理的简化方法，如等效弹性支承静刚度系数的计算，将复杂的杆系结构转化为更易于处理的弹性支承压杆模型。这种方法的优势在于简化了计算过程，使得工程师可以更快速、准确地确定结构的稳定性临界力，这对于实际工程设计具有重要的工程应用价值。 文中指出，尽管静力法、能量法和有限元法在杆系结构稳定性计算中被广泛应用，但这些方法通常计算复杂，不适合工程现场快速决策。而采用刚性支承简化计算可能会牺牲结构的经济性和安全性。因此，文中提出的基于弹性支承压杆模型的计算方法提供了更为简便且具有物理意义的途径，有助于提升设计效率并确保结构的经济性和安全性。 通过给出具体的算例，作者证明了这种方法的有效性和实用性，它不仅易于理解，而且计算步骤清晰，具有明确的工程实际应用背景。这篇论文为杆系结构稳定性分析提供了一个创新且实用的工具，对于提高工程设计的精度和效率具有重要意义。