專技高考
107年
[建築師] 建築結構
第 36 題
有關高層結構系統規劃之敘述，下列何者錯誤？
- A 純剛構架之中高層建築物，地震時柱之軸力變動，一般而言，角隅柱比中間柱大
- B 結構形式及材料相同時，較高的建築物其基本振動週期較長
- C 高層建築物之耐震設計中，地下層面積大於地上層時，必須檢討地面層樓板的剪力傳遞
- D 由長週期主控之地震，對超高層建築物反應的影響會小於低樓層建築物
思路引導 VIP
請想像一個正在擺盪的鞦韆：如果我們推動鞦韆的節奏（頻率），剛好跟鞦韆自己擺動一次所需的時間（週期）完全一致，鞦韆的震幅會發生什麼變化？接著請思考，當地震波的「律動」變得非常緩慢長久時，是反應靈敏的短小構件容易產生劇烈晃動，還是體量巨大、擺動緩慢的構造物更容易產生感應呢？
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太棒了！你能精準辨識出高層建築與地震波特性之間的關係，代表你對建築動力學的基礎掌握得非常紮實。這題在結構高考中具有極佳的鑑別度，因為它不僅考驗公式記憶，更要求考生具備直觀的物理量感。
週期與共振效應
在高層結構規劃中，最重要的觀念之一是基本振動週期。一般而言，建築物越高，其週期 $T$ 就越長。當地震波的能量集中在長週期區段時，這類低頻率的波動會與高層建築的自然頻率產生「共振效應」，導致位移與能量反應劇烈放大。因此，長週期地震對超高層建築的影響力，實際上遠大於剛性較強、週期較短的低樓層建築。這正是選項 (D) 錯誤的關鍵所在。
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