题目
4.利用势能驻值原理计算临界荷载,是根据体系在临界状态时的特征为:-|||-(A)势能有驻值; (B)满足平衡条件;-|||-(C)平衡形式的二重性; (D)势能有最小值。 ()

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查对势能驻值原理在临界荷载分析中的理解,特别是临界状态的特征。
解题核心思路:
临界荷载是结构从稳定平衡向不稳定平衡过渡的转折点。根据势能驻值原理,临界状态的关键特征在于平衡形式的二重性,即此时结构既可能保持原平衡状态,也可能因微小扰动发生失稳,形成新的平衡状态。
破题关键点:
- 势能驻值(选项A)是原理的数学条件,但并非临界状态的本质特征。
- 平衡条件(选项B)是普遍成立的,与临界状态无关。
- 平衡形式的二重性(选项C)直接对应临界状态的物理特性。
- 势能最小值(选项D)仅对应稳定平衡状态,而非临界状态。
势能驻值原理指出:
当结构处于临界状态时,其势能的变分为零(即存在驻值),且此时结构可能同时存在两种不同的平衡形式(如原平衡状态与失稳后的状态)。这种双重性是临界状态的核心特征。
选项分析:
- (A) 势能有驻值:这是势能驻值原理的数学条件,但题目问的是临界状态的特征,而非原理本身。
- (B) 满足平衡条件:所有平衡状态均满足平衡条件,无法区分临界状态。
- (C) 平衡形式的二重性:正确。临界状态下,结构既可能保持原平衡,也可能因微小扰动失稳,体现平衡形式的双重性。
- (D) 势能有最小值:仅在稳定平衡时成立,临界状态是势能的驻值点,但不一定是极小值点。