当结构（梁、板、壳）轴向承受压缩载荷作用时，若压缩载荷在临界载荷以内，给结构一个横向干扰，结构就会发生翘曲，但当该横向载荷消除时，结构仍能恢复到原有平衡状态；若压缩载荷大于临界载荷，结构的应力刚化产生的应力刚度矩阵就会抵消结构本身的刚度矩阵，此时结构在横向受一个很小的扰动时也会发生较大挠度，而且该挠度在横向扰动消失后结构不能恢复到原有平衡状态，这就是屈曲理论，即结构失稳。

屈曲分析考虑应力刚化效应，该效应会导致结构在承受应力后抵抗横向载荷能力降低，当压应力增加时，结构抵抗横向载荷能力降低。在某一载荷水平下，这种负的应力刚度超出线性结构刚度，造成结构屈曲。

1.屈曲分析类型

屈曲分析是一种用于确定结构开始变得不稳定时的临界载荷和屈曲结构发生屈曲响应时的模态形状的技术，包括两种结构屈曲载荷和屈曲模态分析方法，即特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。

l  特征值屈曲分析

特征值屈曲分析属于线性分析，它对结构临界失稳力的预测往往高于结构实际的临界失稳力，因此，在实际工程结构分析中一般不采用特征值屈曲分析，但特征值屈曲分析作为非线性屈曲分析的初步评估作用却十分有用。

特征值分析得到的是屈曲载荷和相应的失稳模态，分析简单，计算速度快。事实上在实际工程中应用还是比较大的，如分析大型结构的温度载荷，而且钢结构设计手册中很多结果都是基于特征值分析的结果，如钢梁稳定性计算的稳定系数、框架柱的计算长度等。特征值屈曲分析的缺点：不能得到屈曲后路径，不能考虑初始缺陷时的变形和应力状态，不能考虑材料的非线性。

l  非线性屈曲分析

非线性屈曲分析是在大变形效应开关打开情况下的一种非线性静力学分析，该分析过程一直进行到结构的极限载荷或最大载荷。非线性屈曲分析的方法是，逐步地施加一个恒定的载荷增量，直到解开始发散为止。其中，尤为重要的是，要一个足够小的载荷增量，来使载荷达到预期临界屈曲载荷。若载荷增量太大，屈曲分析所得的屈曲载荷可能不准确，该情况下需打开自动时间步长功能，有助于避免该类问题。

非线性分析能较好得到结构和构件的屈曲特性，还可考虑初始缺陷、材料的非线性、边界条件的非线性等的影响。但在分析时最好在线性特征值的基础上，这样分析的结果依赖所加的初始缺陷，若所加的几何缺陷不是最低阶的，可能得到高阶的失稳模态。

2.屈曲分析流程

屈曲分析用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状，结合瞬态动力学分析可实现非线性屈曲分析。屈曲分析总的看来，分三步进行，即设置预应力选项进行静力学分析、计算屈曲特征值以及计算特征向量，具体如下：

l  建立模型

l  完成静力分析，注意将求解预应力选项打开

l  分析模型特征值

l  分析模型特征向量，注意控制选项计算应力等参数

l  进入后处理菜单，获取计算结果等

l  评价分析结果