金属薄壁圆柱壳广泛应用于土木工程中的储罐、筒仓等结构。建造在软土地基上的大型圆柱壳易产生各种沉降变形，其中周边不均匀沉降对壳体稳定最为不利。非均匀应力状态下薄壁圆柱壳的屈曲是当前国际上壳体结构领域的研究热点，但大多针对非均匀荷载条件，对非均匀支承问题的研究较少。本项目拟应用先进计算技术和现代实验手段，深入研究不均匀沉降下金属薄壁圆柱壳的稳定性能与设计方法。分别以理想化的沉降模型与实际工程的实测沉降为依据，系统分析薄壁圆柱壳在不均匀沉降下的非线性响应、屈曲性能与后屈曲性能，揭示圆柱壳在不均匀沉降下的失稳机理，建立考虑不均匀沉降的薄壁圆柱壳稳定设计方法以及考虑壳体结构响应的地基不均匀沉降控制标准。通过本项目的研究，可以丰富对非均匀应力状态下薄壳结构屈曲性能的深入认识，为立式钢储罐、平底钢筒仓等结构的经济合理设计提供科学依据，并为相关设计规范的制订提供参考。 2100433B

平板的稳定性问题是G.H.布赖恩1891年首先进行论述的。他还用能量准则探讨了加劲板（见加劲板壳）受纯压的稳定性问题。以后，S.P.铁木辛柯根据随遇平衡的概念，借助弹性势能的变分来求临界压力。圆筒壳的弹性稳定性问题是从20世纪初开始研究的。W.弗吕格等人用壳体变形的小挠度理论求得圆筒壳轴压临界值。以后,匈牙利的T.von卡门和中国的钱学森又提出了非线性"跳跃理论"。M.施泰因等人在1962年以后的数年中研究了非线性前屈曲性能及其对于屈曲方程和临界压力的影响，他的研究成果肯定了小挠度理论的价值。

实际工程壳体中总存在缺陷，如波形缺陷和滑型缺陷等，它们都会影响稳定性。学者们在研究初始缺陷的基础上提出初始缺陷理论。这一理论可以较好地解释实际失稳临界值低于理论值这一现象。荷兰的W.T.科伊特在1945年提出非完善结构的稳定性准则，引出"初始缺陷敏感度"的概念。他的理论将缺陷敏感度与理想的完善结构的初始后屈曲性能联系起来，因而叫作初始后屈曲理论。这是一个普遍的非线性理论，包括判断临界点稳定性的充分和必要条件。

一个在上下两边作用着压力 σ的薄板或薄筒壳，在压力比较小时，其内部产生压应力和相应的压应变,而不产生侧向挠度ω。该板或壳由原来的不受力状态转为一个受力的平衡状态。给这一平衡状态以小干扰,比如给一个小的侧向挠度,板或壳中就会产生相应于干扰的应力和应变。在干扰消除后，因干扰引起的应力和应变立刻消失并使板或壳恢复到受干扰前的状态，因而称开始的受力平衡状态为稳定平衡状态。如使σ不断增加并大于某一数值后,干扰所引起的小挠度将迅速扩大，板壳受力的这种平衡称为不稳定平衡。如果板壳所承受的外载荷从小值逐渐增大，则板壳将由稳定平衡过渡到不稳定平衡，在两种平衡之间存在着一种过渡状态,称为临界状态,或称随遇平衡状态。这一状态所对应的外载荷称为临界载荷,其大小称为临界值,板壳内的相应应力称为临界应力,记为σcr 。失稳临界应力值与结构的构造形式、边界条件、材料性能、载荷大小及分布情况等多种因素有关。在结构设计中，应保证结构内的应力不超过临界值。