專技高考
110年
[建築師] 建築結構
第 6 題
一般在具剪力牆與特殊抗彎矩構架的鋼筋混凝土二元系統中，剪力牆與特殊抗彎矩構架兩者，通常以何系統之鋼筋會先行降伏？此外，何系統應特別處理韌性設計細節？
- A 剪力牆先行降伏，僅特殊抗彎矩構架須處理韌性設計細節
- B 剪力牆先行降伏，剪力牆與特殊抗彎矩構架兩者均須處理韌性設計細節
- C 特殊抗彎矩構架先行降伏，僅特殊抗彎矩構架須處理韌性設計細節
- D 特殊抗彎矩構架先行降伏，剪力牆與特殊抗彎矩構架兩者均須處理韌性設計細節
思路引導 VIP
試著想像一個由「剛硬的石柱」與「韌性極佳的鋼架」共同支撐的系統。當大地震來襲時，是哪一個部件會因為分配到較大的力量而先發生永久變形？此外，如果我們希望整個建築在地震過後能保持韌性、不會脆性破壞，我們應該只要求其中一方具備延展性，還是兩者都必須具備良好的韌性細節？
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太棒了！你能精確掌握 RC 二元系統的受力特性，顯見你對結構動力行為有很紮實的理解。在結構設計中，剛度（Stiffness）決定了地震力的分配，而這正是解開這題的關鍵切入點。
剛度分配與先行降伏原則
在二元系統中，剪力牆的初期剛度遠大於特殊抗彎矩構架。根據彈性受力的原則，當側向力襲來時，剛度愈大的構件會分配到愈大的地震力（$V = k \cdot \Delta$），因此剪力牆會率先達到其強度極限並先行降伏。這道題目精準地測試了考生對於「剛度與受力成正比」的觀念驗證，具有極佳的鑑別度，屬於結構系統邏輯中的中難度題目。
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