关于“负刚度”概念的讨论

发布于：2014-06-26 19:07:26 来自：建筑结构/钢结构工程 [复制转发]

物理刚度：是指类似于 EI ， EA ， GA ，等而言。物理刚度永远为正，是指这些量所起的作用永远是阻碍变形的。物理刚度有些类似于经典力学中的质量的概念。质量是物体保持其运动状态的一种度量（另一种说法是保持其惯性），而物理刚度可看作结构保持其初始形态的一种度量，物理刚度越大，结构保持其初始形态的能力越强。

几何刚度：可正可负，是指几何刚度既可以阻碍变形，也可以 “ 放纵 ” 变形。这里的变形是一个广义的概念，这里的刚度也是一个广义的概念。

刚度的定义为荷载增量与变形增量的比值，取决于材料、边界、作用力等综合影响因素。当荷载增量与变形增量符号相同时，刚度为正值，当相反时，为负值，即所谓负刚度。土木工程中出现负刚度的情况我个人认为有两种情况：
1 、结构或材料超越最大承载力后，荷载增量减小但变形会增加，即极限后负刚度
2 、几何刚度，这个与我是谁老师讲的是吻合的，在钢结构等柔性结构出现较多，但这与传统的定义有所不同，即几何刚度是力的函数，但这个刚度对应的力是侧向力，而几何刚度不受侧向力影响，受轴向力影响，几何刚度在所有结构中都存在，但只有当受轴向压力且长细比较大时才有比较明显的不利影响，对于包含了具有物理属性和几何属性的整体刚度而言是负刚度。

关于负刚度的概念大家也可以参考下面的一篇论文进行详细的理解