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司法三等申論題 108年 [司法事務官營繕工程組] 結構分析(包括材料力學與結構學)

第 一 題

📖 題組:
圖四所示靜定桁架結構,車行橋面位於桁架 AG 線上: (a)桁架圖 (b)移動載重圖
題組圖片
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

試求桿 BK 之桿件力在單一集中移動載重作用下之影響線。(10 分)

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面對桁架影響線題型,首要運用「截面法(Method of Sections)」切開目標桿件,並尋找上下弦桿的延長線交點(瞬心)作為力矩中心。接著分段(單位載重在截面左側、右側)列出力矩平衡方程式,即可快速且嚴謹地求得影響線各節點的控制點數值。

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【解題關鍵】 本題運用「截面法(Method of Sections)」切開目標桿段,並尋找上下弦桿的延長線交點作為力矩中心(瞬心),藉以建立力矩平衡方程式,推導出單一移動載重下的內力影響線。 【解答】

小題 (二)

當圖四(b)所示移動載重組合,由左向右通過桁架橋面 AG 時,試求桿 BK 在該移動載重組合通過時造成之最大桿力。(15 分)

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解題關鍵在於繪製桿 BK 的影響線並進行載重疊加。首先利用單位力法與剖面法,求出單位載重在各節點時 BK 桿的內力並繪製影響線;接著將移動載重依指定間距置於影響線上,透過試誤法或影響線斜率判斷找出使總桿力(極大拉力與極大壓力)最大的臨界位置,最後比較得出絕對值最大的桿力。

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【解題關鍵】繪製桿 BK 之影響線,並利用莫勒-布瑞斯勞(Müller-Breslau)原理與試誤法,判斷移動載重產生最大桿力之臨界位置。 【解答】 Step 1:建立座標系統與影響線分析

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