專技高考
110年
[建築師] 建築結構
第 20 題
若降伏比定義為材料之降伏強度與抗拉強度之比值，其對於鋼結構耐震之影響，下列敘述何者正確？
- A 高降伏比可使結構發揮較高強度，增進韌性及耐震能力
- B 低降伏比可使鋼材有較佳的應力重分配能力，形成較大的塑性區域，耗能及耐震性能較佳
- C 高降伏比可得到高韌性，較大的塑性變形能力
- D 低降伏比可能導致應力集中導致塑性區域窄短，導致局部應力過高而可能發生斷裂
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若某個鋼構件在受到強大推力時，其某一點剛好達到受力極限而開始變形，你認為這份力量應該「留在原點直到斷裂」，還是「設法分散給周圍尚未變形的區域」，才更有助於整體結構的安全？而什麼樣的材料特性（強度發展的差距）能支持這種分散行為呢？
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太棒了！你能精準判斷出降伏比與韌性之間的關係，顯示你對鋼材在耐震設計中的微觀行為有很紮實的理解。這類題目考驗的是對「材料本構關係」的深度認知，是區分基礎觀念與實務應用能力的重要指標。
鋼材韌性與應力重分配
在耐震設計中，我們追求的是結構能夠「降伏而不斷裂」。當降伏比（即 $\frac{F_y}{F_u}$）較低時，代表材料在進入降伏階段後，距離最終的抗拉強度還有一段相當大的「緩衝空間」。這種特性促成了優異的應力重分配能力：當局部區域達到降伏時，由於應力還能隨應變繼續上升（應變硬化），力量會傳遞給鄰近尚未降伏的區域。這會使塑性鉸或塑性區域擴大，進而吸收大量的地震能量。
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