在日常生活中，经常会遇到结构非线性问题。例如，当用钉书针钉书时，金属钉书钉将永久地弯曲成一个不同的形状。如果用户在一个木架上放置重物，随着时间的推移木架将越来越下垂。当在汽车或卡车上装载货物时，它的轮胎和下面路面间的接触面将随货物重量的变化而变化。如果将上述例子的载荷变形曲线画出来，用户将发现它们都显示了非线性结构的基本特征--结构刚度改变。引起结构非线性的原因很多，它可以被分成三种主要类型：几何非线性，材料非线性，状态非线性。

1.几何非线性

如果结构经受大变形，其几何形状的变化可能会引起结构的非线性响应。一个例子是图15-1所示的钓鱼杆，其中F_TIP为鱼竿顶端承受的垂向载何，u_TIP为鱼竿顶端位移。随着垂向载荷的增加，杆不断弯曲以至于力臂明显地减少，导致杆端显示出在较高载荷下不断增长的刚性。几何非线性的特点是大位移、大转动。

图15-1 鱼杆的非线性变形(www.daowen.com)

2.材料非线性

非线性的应力-应变关系是结构非线性行为的常见原因。许多因素可以影响材料的应力-应变性质，包括加载历史、环境状况、加载的时间总量。

3.状态非线性（包括接触）

许多普通结构表现出一种与状态相关的非线性行为。例如，一根只能拉伸的电缆可能是松的，也可能是绷紧的。轴承套可能是接触的，也可能是不接触的。冻土可能是冻结的，也可能是融化的。这些系统的刚度由于系统状态的改变而变化。接触是一种很普遍的非线性行为。接触是状态变化非线性中一个特殊而重要的子集。