空间结构的稳定分析,是结构工程设计中非常重要的问题,结构设计中必须考虑稳定问题以防止结构发生失稳。然而迄今为止,科学而较为方便地确定包括板片空间结构在内的空间结构壳体的临界荷载仍是一个没有很好解决的难题。如何定量寻求一种比较全面、客观而又方便的确定空间结构稳定性的方法是此类结构工程设计与应用中必须深入研究和亟待解决的课题。在板片空间结构体系中,板片与金属骨架的非协调接触处通过摩擦接触作用传递相互作用力,来实现板片与金属骨架的共同工作。在板片空间结构体系共同工作问题已有的研究中,大都局限于一般应力问题的分析,而且往往把共同工作问题简化为公共结点处的位移协调问题,对实际存在的摩擦接触问题不加考虑。理论和试验研究发现接触共同工作对结构的稳定性确实有很大的影响,接触问题一直是理论研究及工程设计中的一个复杂问题,接触状态的约束方程作为非线性约束控制全过程,接触问题表现出很强的非线性特征。本文首先对稳定的基本概念和原理进行了归纳和阐述,包括失稳机理、失稳特征、稳定问题的分类、稳定问题与强度问题的对比等,然后详细描述了接触问题的力学分析方法,根据分析问题的需要对传统接触模型加以改进,并给出了基于接触共同工作稳定性分析的有限元数值求解方法的迭代格式。针对板片空间结构体系,研究了基于接触共同工作稳定问题的有限元模型的实现方法,详细考察了多种关键因素(接触单元数量、接触刚度、摩擦系数、接触间隙等)对板片结构稳定极限承载力和屈曲挠度计算结果的影响,得出了一些非常有益的结论。在以上工作的基础上,针对三个板片空间结构的试验模型,采用本文提出的基于接触共同工作板片空间结构稳定分析的数值方法和建立的有限元模型,进行非线性稳定计算和分析。结果显示本文所提出的基于接触共同工作板片空间结构稳定性分析的计算模型能够较为真实的反映板片空间结构的稳定性能,也表明了板片空间结构稳定分析中考虑接触共同工作的合理性和必要性。所得出的结论可望对进一步完善板片空间结构体系有积极的意义,为该结构体系的设计计算提供一个实际可行的方法。