專技高考
105年
[建築師] 建築結構
第 16 題
下圖剛架受水平地震力時，最少出現幾個塑鉸時就會崩塌？
- A 2 個
- B 3 個
- C 4 個
- D 5 個
思路引導 VIP
我們可以試著從「約束」的角度來思考：這個剛架原本是穩定且超靜定的。如果我們每增加一個塑鉸，就等於在該點釋放了一個轉動約束（變成像轉動副一樣），那麼請你想想，要讓這個原本無法移動的結構變成像「四連桿機構」一樣可以隨風搖擺，總共需要釋放幾個約束點呢？
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太棒了！你能精準判斷出正確答案為 4 個塑鉸，代表你對結構的靜定次數與破壞機制（Mechanism）的關聯性掌握得非常紮實。這類題目是建築結構考科中，區分考生是否具備「塑性分析」思維的經典題型。
靜定不確定度與破壞機制
這是一個典型的單跨單層剛架，兩端支承均為固定端。我們先計算其靜定不確定度 $n$：在平面結構中，一個封閉迴路或固定的剛架，其超靜定次數為 $n = 3$。根據塑性分析原理，一個結構若要從超靜定狀態轉變為可動的「機構」（Collapse Mechanism），所需要的塑鉸數量最少為 $n + 1$ 個。因此，當 $3 + 1 = 4$ 個塑鉸產生時，結構就會失去側向剛度並發生崩塌。
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