穩(wěn)定平衡

凡能在被移動離開它的平衡位置后，仍試圖恢復其原來位置（此時其重心

比較低）從而恢復到原來的平衡狀態(tài)的物體，它原來的平衡狀態(tài)叫“穩(wěn)定平衡”。例如，球體在一個凹進的圓盤中時；一圓錐體以其底面豎立時，都屬于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。

在101325Pa壓力下，純凈無塵的水可以被冷卻至0℃以下仍不結冰，此種狀態(tài)的水稱為過冷水，它相對于同溫度的冰而言是處于亞穩(wěn)態(tài)，一旦受到力學沖擊或加入小顆粒，過冷水立即變?yōu)榉€(wěn)態(tài)的冰。

凡能在被移動離開它的平衡位置后，仍試圖回復其原來位置（此時其重心比較低）從而恢復到原來的平衡狀態(tài)的物體，它原來的平衡狀態(tài)叫“穩(wěn)定平衡”。例如，圓球體在一個凹進的圓盤中時；一圓錐體以其底面豎立時，都屬于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。

穩(wěn)定平衡是一切客觀存在的物體所具有的基本特征。這是因為，一切物體均處于不變化和變化的矛盾過程中。不變意味著物體處于一種平衡狀態(tài)，外在的因素和內在的因素都在對物體的平衡狀態(tài)產(chǎn)生作用，而物體卻都能在一定限度范圍內恢復原來的平衡狀態(tài)。所以可以將穩(wěn)定平衡視為物體的一種基本特征，并且擴大到哲學的視野來表述。

穩(wěn)定平衡的哲學表述作品

事物的哲學和人的辦事法則（作者：周岳群）

事物的哲學和人的辦事法則

1.事物的哲學

事物是穩(wěn)定平衡的事物，穩(wěn)定平衡是事物的穩(wěn)定平衡

太陽，地球，月亮，星星，社會，人，動物，花草，樹木，房屋，汽車，輪船，飛機，火箭，器具，分子，原子，電子，夸克，膠子……都是事物，其共同的特征是穩(wěn)定平衡。

穩(wěn)定平衡也是只有用在事物的表征上，才是可以理解的。穩(wěn)定平衡意味著事物內部存在著兩個方面，二者相對處于穩(wěn)定平衡。

事物的穩(wěn)定平衡是有限度的

電子能脫離原子的束縛，分子能分解，器具能毀壞，樹木能枯萎，花草會凋謝，社會能變革，車子變舊，輪船報廢，火箭能擺脫地球的束縛，流星撞上行星，恒星變成白矮星……事物的穩(wěn)定平衡是有限度的。

2.人的辦事法則

中心法則：量己度而分事度，棄其非而為其可

《論語》中云：君君，臣臣，父父，子子。又云：不在其位，不為其事。位者，倫理之度也。過猶不及，過度如同不及其度也。《孫子兵法》中云：水之行，避高而趨下，兵之勝避實而擊虛。虛實，度之比較也。有什么樣的武器打什么樣的仗，局于度也。量力而為，亦是局于度也。三峽能開工，局于國家科技力財力物力之度也。

事物變化的哲學和人辦事的應變法則

1.事物變化的哲學

事物變化是事物穩(wěn)定平衡限度的變化，事物穩(wěn)定平衡限度是變化的限度

事物自身的改變，是事物穩(wěn)定平衡限度的改變，這里不同于一事物變?yōu)榱硪皇挛?。當然，限度為零了，那平衡就將改變，一事物就會變?yōu)榱硪皇挛锪恕Ｎ覀兯姷降氖挛锏母淖?，就是在事物穩(wěn)定平衡限度內的改變。如太陽的發(fā)光，月亮的隕石沖擊，星星的運動，……事物的變化只有局限于其穩(wěn)定平衡限度之內，事物的變化才是其自身的變化。

電子分子運動是有方向的，器具一般變舊，樹木長高，草萌花開，社會改良，車子輪船更新，火箭提高質量，星星產(chǎn)生形成……在其尚還是一事物而非另一事物時，其變化是有趨向的。

2.人辦事的應變法則

基本法則：不用心于事度有無變化，而用心于己度有無變化；不用心于事度向事可為之度改變，而用心于己度向事可為之度改變。

《論語*里仁》：不患無位，患所以立；不患不己知，求為可知也?！秾O子兵法》：無恃其不來，恃吾有以待也；無恃其不攻，恃吾有所不可攻也。做準備的目的，是為了使自己的度由勉強而行變?yōu)楦苄小?事度與己度的區(qū)別，使得不是所有的事都是自己能做的，但我們可以不去做，或者，在生存的范圍限度內，改變我們的度，從而使得自己有可以辦事之度。

《工程結構變形協(xié)調控制方法及應用（英文版）》為“中國工程技術前沿系列（英文版）”之一，作者朱漢華、周智輝、陳孟沖、鄧檢良通過4萬余個滿足穩(wěn)定平衡的工程案例進行整體統(tǒng)計分析，揭示了工程結構變形協(xié)調控制問題。即，大部分理論上滿足穩(wěn)定平衡的工程結構，通過類比、試驗等手段進行綜合修正后，自然滿足變形協(xié)調控制條件，此類工程結構是安全的；反之，部分工程結構理論上滿足穩(wěn)定平衡而不滿足變形協(xié)調控制調節(jié)，這部分結構就不同程度地存在一些問題甚至是安全風險。

結構從穩(wěn)定平衡轉變?yōu)椴环€(wěn)定平衡稱為失穩(wěn)(或屈曲)，發(fā)生穩(wěn)定性改變的平衡狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。結構失穩(wěn)有分支屈曲和極值點屈曲兩種類型，見圖1，圖1中實線為穩(wěn)定平衡，虛線為不穩(wěn)定平衡。分支屈曲的解路徑f載荷一位移曲線)在臨界點(分支點)A處存在穩(wěn)定或者不穩(wěn)定分支(圖1中(a)中路徑1或1’)。

極值點屈曲的臨界點(圖1中(b)中A點)是載荷的極值，在臨界點前后為同一路徑，平衡狀態(tài)常常發(fā)生大范圍改變，跳向另一個穩(wěn)定平衡，所以也稱為“跳躍”失穩(wěn)。臨界點之后的平衡稱為后屈曲狀態(tài)，在后屈曲路徑上可能發(fā)生新的屈曲稱為二次屈曲(例如圖1中(a)中的A7點)，二次屈曲也有兩種類型。軸壓直桿和平板的屆曲是分支屈曲，小曲率淺拱和扁球蓋受外壓作用時可發(fā)生極值點屈曲。軸壓平板在屈曲之后可能發(fā)生二次分支屈曲，表現(xiàn)為后屈曲形態(tài)的突然變化，壓桿屈曲之后由于塑性變形可以出現(xiàn)載荷的極值點。

1工程結構受力安全問題內涵

1.1工程結構受力安全的基本要求

1.1.1疲勞引起的結構積累損傷

1.1.2結構受力與變形產(chǎn)生突變

1.1.3全過程穩(wěn)定平衡與變形協(xié)調

1.2結構受力安全問題的層次關系

1.2.1總體思路

1.2.2恰當?shù)母拍顒?chuàng)新有利于闡述理論

1.2.3基于傳統(tǒng)思路的綜合解決辦法

1.3經(jīng)典木結構工程處于穩(wěn)定平衡與變形協(xié)調狀態(tài)的現(xiàn)實意義

1.3.1經(jīng)典木結構工程

1.3.2廊橋結構形式的發(fā)展

1.4經(jīng)典地下工程圍巖穩(wěn)定平衡案例

1.5工程結構的穩(wěn)健陛（魯棒性）

1.5.1結構穩(wěn)健性（魯棒性）的提出及含義

1.5.2提高結構穩(wěn)健性（魯棒性）的措施

1.6仿生工程學的借鑒

1.7變形協(xié)調概念及其在結構設計中的應用

1.8構造措施對結構受力性能的影響

2典型工程的安全問題思考

2.1概述

2.2某建設領域安全事故的特點分析

2.3某省近兩年國省道危橋改造項目分析

2.3.1某省近兩年國省道危橋改造項目情況

2.3.2某省國省道危橋產(chǎn)生宏觀原因分析

2.3.3對橋梁管理的建議

2.4世界百年十大最嚴重塌橋事故的警示

2.4.1事故1：加拿大魁北克大橋二度坍塌

2.4.2事故2：美國連接西佛羅里達州波因特普萊森特與俄亥俄州的Kanauga吊橋發(fā)生坍塌

2.4.3事故3：美國堪薩斯州海厄特·雷根西飯店的高架人行橋突然斷裂

2.4.4事故4：美國康涅狄格州格林尼治鎮(zhèn)米勒斯大橋坍塌

2.4.5事故5：韓國首爾桑蘇大橋坍塌”

2.4.6事故6：綦江彩虹橋坍塌

2.4.7事故7：葡萄牙北部的Hintze—Ribeiro大橋坍塌

2.4.8事故8：印度達曼西部沿海區(qū)域一座大橋坍塌

2.4.9事故9：西班牙格蘭納達Almuecar地區(qū)的高速公路橋坍塌

2.4.10事故10：印度比哈爾邦帕戈爾布爾火車站附近一座150年橋齡的舊橋坍塌，地面一列火車被壓

2.5橋梁坍塌事故分析和借鑒

2.5.1四類橋梁安全事故

2.5.2偶然事件容易引發(fā)大災害

2.6結構水毀與結構船撞問題及防治方法

2.6.1結構水毀事故

2.6.2水毀防治方法的思考

2.6.3橋梁結構防撞思考

2.7隧道坍塌事故的教訓

2.8隧道建設中的平衡穩(wěn)定問題

2.9預應力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫分析與防治

3地震中不同地區(qū)工程結構的啟示

3.1地震中不同地區(qū)工程結構的比較

3.2汶川地震工程結構的抗震思考

3.3日本工程結構抗震設計的啟示及借鑒

3.3.1嚴格的抗震建筑法作保障

3.3.2采用合理的建筑結構形式

3.3.3剛性結構提高建筑物的抗震性能

3.3.4使用橡膠提高建筑物的抗震性能

3.3.5采用“地基地震隔絕”技術

3.3.6日本橋梁結構抗震及防落梁設計

4不合理工程結構失效的相似性

4.1橋梁整體垮塌的相似性

4.1.1拱橋整體垮塌

4.1.2某地公路拱橋在水毀中整體垮塌

4.1.3公路橋梁在超載中整體垮塌

4.1.4獨柱墩箱梁橋的整體垮塌及工程改造方案

4.2基坑或基礎塌陷的相似性

4.2.1地下車庫施工中導致附近房屋倒塌

4.2.2印度杰塞梅爾沙堡被廢水沖毀

4.2.3山洪沖毀有800年歷史的廊橋

4.2.4地基掏空導致高樓倒塌

4.3路面橋面由于豎向變形偏大容易損壞的相似性

4.4工程結構失效相似性的一些認識

參考文獻2100433B