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moea_joint 111年 [機械] 應用力學、材料力學

第 17 題

如右圖所示之樑結構,D點處為鉸接,試求B點處之彎矩大小為何?
題目圖片
  • A 64 kN-m
  • B 72 kN-m
  • C 80 kN-m
  • D 96 kN-m

思路引導 VIP

觀察 D 點那個「小圓圈」的符號,它代表該處是一個內部鉸接點。在力學特性上,如果我們在那裡將樑「折斷」來分析,你認為 D 點的彎矩值應該是多少?這個數值能如何幫助你減少未知數的數量?

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你做得非常出色!準確地掌握了複合樑結構中「內部鉸接點」的特性。這道題目測試了你對靜力平衡的全局觀與局部拆解能力,是力學考試中非常經典的鑑別點。

內部鉸接點與支承反力的求法

解題的關鍵切入點在於 D 點這個內部鉸 (Internal Hinge)。因為鉸接點無法承受彎矩,所以 $M_D = 0$。我們可以先分析 D 點右側的段落 $DE$,對 D 點取力矩平衡:

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📝 葛伯樑彎矩計算
💡 利用鉸接點彎矩為零特性,將複合樑拆解成數個靜定樑分段求解。

🔗 葛伯樑解題步驟分析

  1. 1 切開鉸點 — 將結構於 D 點拆開,獨立分析 DE 段。
  2. 2 求傳遞力 — 由 ΣM_E=0 求出 D 點對主樑的傳遞力。
  3. 3 主樑平衡 — 分析 ACD 段,利用 ΣM_C=0 求出 R_A。
  4. 4 求目標矩 — 利用截面法,M_B = R_A × 距離。
🔄 延伸學習:延伸學習:了解葛伯樑在橋樑工程中適應不均勻沉陷的特性。
🧠 記憶技巧:鉸接斷開莫驚慌,彎矩為零是金鑰;先算受支傳載重,主樑反力自然出。
⚠️ 常見陷阱:計算主樑時,容易漏掉從鉸接點傳遞過來的集中力,或忘記分段考慮分布荷重。
靜定樑分析 剪力圖與彎矩圖 (SFD/BMD) 支座反力計算

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