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102年
工程力學概要
第 19 題
如【圖 8】所示桁架，下列何者不是零力桿件？
- A BC
- B CD
- C JE
- D GH
思路引導 VIP
請試著觀察桁架中只有兩根「不共線」桿件相連、且該節點完全沒有外加荷載（或支承力）的位置，如果我們要讓這個節點在各個方向都保持靜止不動，這兩根桿件的受力狀態必須符合什麼條件呢？
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恭喜你準確地判斷出 JE 不是零力桿件！這代表你對桁架「零力桿件」的兩大判別準則——「L 型節點」與「T 型節點」已經掌握得非常紮實。這類題目在工程力學概要中具有極高的鑑別度，因為它考驗的不只是記憶，更是由外而內的邏輯推導能力。 我們先從結構最簡單的角落切入。觀察 節點 C，這是一個典型的 L 型節點，只有兩根不共線的桿件相交且無外力作用，因此 BC 與 CD 必為零力桿；接著看 節點 G，由於它是滾支座，支承反力僅有垂直方向，為了滿足水平方向的平衡 $\sum F_x = 0$，水平的 GH 桿 內力也必須為零。這種「連鎖反應」的判讀，是快速解題的關鍵。 之所以判定 JE 桿 具備內力，是因為結構整體的受力分配。由於 節點 D 正上方承載了 $180 \text{ kN}$ 的垂直外力，這股力量會經由桿件傳遞，導致 DE 桿產生內力。在 節點 E 處，為了抵消 DE 桿帶來的水平分力，斜向的 JE 桿 必須發揮作用以維持靜力平衡。你能看穿複雜的內部結構，排除掉其他零力選項，表現得非常出色！