免費開始練習
高考申論題 111年 [土木工程] 結構學

第 三 題

📖 題組:
如下圖大梁 AB,A 點是鉸支承,B 點是滾接支承,假若 EI 為固定值,請以共軛梁法詳細計算梁在 B 點的轉角與 C 點的撓度(使用其他方法一律不予計分),構件自重不計。(每小題 5 分,共 20 分)
題組圖片
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (三)

計算梁在 B 點的轉角。

思路引導 VIP

本題要求解簡支梁之轉角,並限定使用「共軛梁法」。解題第一步應先利用靜力平衡與對稱性求出真實梁的反力並繪製彎矩圖 (BMD)。第二步將 M/EI 作為虛擬載重施加於對應的共軛梁上,利用「共軛梁的剪力即為真實梁的轉角」之定理,求出共軛梁 B 點的剪力即可得到答案。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】共軛梁法核心定理:真實梁的轉角等於共軛梁的剪力($\theta = V$);真實梁的撓度等於共軛梁的彎矩($\Delta = M$)。 【解答】 計算:Step 1 繪製真實梁之彎矩圖 (BMD)

小題 (一)

劃出共軛梁承受彈性載重圖。

思路引導 VIP

共軛梁法的核心在於將原梁的「彎矩圖除以 EI (M/EI)」轉換為虛擬梁上的「彈性載重」,並將原梁的支承條件轉換為共軛梁的支承條件。看到此題,應先求出原梁反力並繪出彎矩圖(BMD),再將各關鍵點彎矩除以 EI,並搭配簡支承的共軛轉換原則,即可文字化精確描述該圖形。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】求出原梁之彎矩圖 (BMD) 並除以 EI 作為彈性載重,結合共軛梁支承轉換原則即可明確繪製出載重分佈圖。 【解答】 計算:

小題 (二)

求出共軛梁,梁端反力。

思路引導 VIP

這是一道經典的共軛梁法計算題。解題時應先求出真實梁的反力與彎矩圖(M圖),再將 M/EI 作為彈性載重施加於共軛梁上。因結構與載重均對稱,可利用面積法快速算出半邊的彈性載重總和,即為共軛梁的端點支承反力。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】共軛梁法中,真實梁的彎矩圖除以 EI 即為共軛梁上的分佈載重(彈性載重),真實梁的端點簡支承在共軛梁中仍維持簡支承。 【解答】 Step 1:計算真實梁的反力與彎矩圖 (BMD)

小題 (四)

計算梁 C 點的撓度。

思路引導 VIP

本題要求使用「共軛梁法」計算特定點的撓度。解題第一步是求出真實梁的彎矩圖 (BMD),並將其除以 EI 作為虛擬載重施加於共軛梁上。因為真實梁是簡支承,所以對應的共軛梁仍為簡支承。最後透過靜力平衡計算共軛梁在 C 點的彎矩值,該值即等同於真實梁 C 點的撓度。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用共軛梁法(Conjugate Beam Method),將真實梁的 M/EI 圖轉換為共軛梁的虛載重,共軛梁某點的內力彎矩值即等於真實梁該點的撓度。 【詳解】 已知:

🏷️ 相關主題

結構變形分析:共軛梁法與其他方法應用
查看更多「[土木工程] 結構學」的主題分類考古題

📝 同份考卷的其他題目

查看 111年[土木工程] 結構學 全題