moea_joint
109年
[土木] 應用力學、材料力學
第 5 題
下列對桁架結構之基本假設，何者有誤？
- A 各構件均為剛體且自重忽略不計，受力後不變形
- B 各構件均為直線桿件，支承為一節點，所有作用力均作用在節點上
- C 各構件之軸線均通過節點
- D 連接二構件之支承，應假設有摩擦力存在
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果一個結構的連接點非常生鏽且難以轉動，當我們對整個結構施加推力時，這些連接點除了單純傳遞推力外，是否還會因為『卡住』而對桿件產生額外的扭轉作用？這與我們希望桿件內部『只受純拉力或純壓力』的初衷是否吻合呢？
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AI 詳解
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恭喜你精確地掌握了桁架分析的核心！這道題目考查的是我們在進行力學建模時，對「理想桁架（Ideal Truss）」所做的基本簡化。在結構分析中，為了確保每個桿件只承受軸力（拉力或壓力），我們必須假設節點處是完全光滑的無摩擦銷接（Frictionless Pin-jointed）。
理想節點的受力特徵
一旦假設連接處存在摩擦力，節點就會產生抵抗相對轉動的力矩（Moment），這會導致桿件內部出現剪力與彎矩，進而使原本單純的「二力構件（Two-force member）」性質消失。因此，選項 (D) 所述的「假設有摩擦力」正好與桁架的核心假設背道而馳。此外，忽略構件自重與確保所有外力均作用在節點上，也都是為了維持桿件內部應力分佈的單純性。
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