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第六节
   

第六节   组合结构计算

将桁架与梁这两种不同类型的结构有效地组合在一起(图13—35a),共同承受荷载,这种结构称为桁梁组合结构。组合结构是由两类杆件组成:一类是梁式杆,其承受弯矩、剪力和轴力;另一类是链杆,由于是二力杆,只承受轴力,如图13—35c。
工程中采用组合结构主要是为了减小梁式杆的弯矩,充分发挥材料强度,节省材料。减小梁式杆的弯矩主要是通过下面两点措施:(1)减小梁式杆的跨长;(2)使梁式杆某些截面产生负弯矩,以减小跨中正弯矩值。
计算组合结构的关键在于分清结构中的两类杆,哪些是梁式杆?那些是二力杆?
计算组合结构的方法步骤:(1)利用平衡方程求支反力;(2)用通过铰C的截面将结构切开(图13—35b所示),取其左半(或右半)部分为隔离体,由力矩平衡方程∑M=0,求得拉杆的轴力,然后再用结点法求出其余各杆的轴力(图13—35c所示);(3)支反力与各链杆轴力求得后,再分别计算梁式杆的弯矩、剪力和轴力,并画出相应的内力图(图13—35d所示)。
例: 试对图13—35a所示组合结构进行内力分析。

解:(1)利用平衡方程求支反力(图13—35b所示);
(2)计算链杆轴力
作截面I—I,截开铰C和链杆DE(图13—35b),取其右半为隔离体,

再由结点D及E的平衡,可求得所有链杆的轴力,如图13—35b所示。
(3)作梁式杆件的内力图
杆件AFC和CGB的受力情况如图13—35c所示。根据该隔离体(一般力系)的平衡条件,可作杆AFC和CGB的M、Q及N图,如图13—35d所示。