普考申論題
105年
[土木工程] 工程力學概要
第 一 題
一、圖一為一剛架結構,A 點為固定端,B 點為鉸接,C 點為滾支承。均佈載重 w 與集中載重 P 如圖所示。試求此外力作用下,支承 A 及 C 處反力 RA、HA、MA及 RC之大小及方向為何?(25 分)
📝 此題為申論題
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看到含內部鉸接的剛架,應優先利用「鉸接點彎矩為零」的力學邊界條件。解題策略為先將結構由鉸接點截斷,取局部自由體圖求出部分未知數,再利用整體結構的靜力平衡方程式(ΣFx=0, ΣFy=0, ΣM=0)依序解出其餘的支承反力。
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【解題關鍵】利用整體靜力平衡方程式($\Sigma F_x=0, \Sigma F_y=0, \Sigma M=0$)與內部鉸接點彎矩為零($\Sigma M_B=0$)之條件求解支承反力。 【解答】 宣告:建立整體剛架與局部截斷之自由體圖 (FBD)。設定座標系統:向右為正 ($+x$),向上為正 ($+y$),逆時針彎矩為正 ($+M$)。圖示支承反力假設方向為:$H_A$ 向右,$R_A$ 向上,$M_A$ 順時針(依圖示),$R_C$ 向上。
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