Устойчивость механических систем в строительстве определяется как свойство системы сохранять своё состояние при внешних воздействиях. 3 Это означает, что если какие-либо случайные причины выведут систему из состояния равновесия, то после удаления этих причин система должна вернуться в своё первоначальное положение. 1
Для определения устойчивости используются три основных метода: 4
- Статический метод. 4 Для возможного критического состояния записывается уравнение возможного вида деформированной оси элемента. 1 Из характеристических уравнений деформирования определяются значения внешних сил, при которых возможна новая форма равновесия. 1
- Динамический метод. 1 Составляются уравнения частоты собственных колебаний стержня, сжатого силой, и определяется то значение силы, при котором частота собственных колебаний будет равна нулю. 1
- Энергетический метод. 14 Основан на принципе Дирихле: если система находится в состоянии устойчивого равновесия, то её полная потенциальная энергия минимальна, если система находится в неустойчивом состоянии, то её потенциальная энергия максимальна. 1
Значение внешней силы, при которой система переходит из устойчивого состояния в неустойчивое, называется критической силой. 3 Доля внешней нагрузки по отношению к критической называется запасом устойчивости. 3