张佩 刘颖芳

【摘要】介绍了“压杆稳定”的概念以及在工程设计中的重要性，介绍了压杆临界力计算的欧拉公式。以生活中常见的施工临时脚手架、竹子、抗倒伏水稻等为例，说明“压杆稳定”力学原理在其中的体现。

【关键词】压杆稳定；欧拉公式；力学原理

材料力学中的“压杆稳定”问题指的是，细长杆件在轴向压力的作用下，不易保持直线平衡状态的现象。细长压杆丧失直线平衡状态时的临界压力比发生强度破坏时的压力小得多。早期人们对这一问题没有深入认识，1907年在修建加拿大圣劳伦斯河上的魁北克大桥时，悬臂桁架中受压最大的下弦杆失去稳定，致使桥梁在施工过程中突然倒塌。这引起了工程设计人员对稳定性问题的重视和研究，尤其是近几十年来，由于高强材料的普遍使用，杆件的截面尺寸越来越小，稳定性问题也就越发显得重要了。

一、细长压杆临界力计算公式

从式中可以看出，要想提高压杆稳定性（即增大Fcr），就需要：（1）选择合理的截面形状，增大截面惯性半径；（2）减小杆的计算长度；（3）增强杆端约束。由于细长压杆在生活中很常见，故容易在生活中发现一些压杆稳定的实例，下面就以施工临时脚手架、竹子、抗倒伏水稻、小麦为例说明压杆稳定在生活中的应用[1]。

（一）施工临时脚手架

当今城镇的基础设施建设方兴未艾，施工临时脚手架是工业与民用建筑工程中常见的一种设施，它是用连接扣件把空心钢管连接在一起形成的一种临时结构，可以供施工人员进行施工作业，也可放置临时工具设备。……