實際結(jié)構(gòu)總是存在缺陷的,這些缺陷通?梢苑譃閹缀稳毕莺土W缺陷兩大類。桿件的初始彎曲、初始偏心以及板件的初始不平度等都屬于幾何缺陷;力學缺陷一般表現(xiàn)為初始應(yīng)力和力學參數(shù)(如彈性模量,強度極限等)的不均勻性。
對穩(wěn)定承載能力而言,殘余應(yīng)力是影響最大的力學缺陷。作為一種初始應(yīng)力,殘余應(yīng)力在構(gòu)件截面上是自相平衡的,它并不影響強度承載能力。但是它的存在使得構(gòu)件截面的一部分提前進入屈服,從而導致該區(qū)域的剛度提前消失,由此造成穩(wěn)定承載能力的降低。所有的幾何缺陷實質(zhì)上亦是以附加應(yīng)力的形式促使剛度提前消失而降低穩(wěn)定承載能力的。缺陷的存在還使得結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)一般都呈彈塑性狀態(tài),而非簡單的彈性穩(wěn)定問題。
因此,實際結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載能力的確定,應(yīng)該計及幾何缺陷和力學缺陷,對整體結(jié)構(gòu)作彈塑性二階(或嚴格意義上的幾何非線性)分析。簡言之,實際結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載能力的確定是一個計及缺陷的非線性問題。一般而言,這種非線性問題只能以數(shù)值方法(如數(shù)值積分法,有限單元法等)進行求解。歷史上曾經(jīng)發(fā)展了一些簡化方法來處理桿件的非彈性穩(wěn)定問題,其中最著名的是切線模量理論和折算模量理論。