專技高考
111年
[建築師] 建築結構
第 20 題
等跨長之連續梁受圖示向下等值均佈載重,下列那一種載重分布的第三跨梁中央 C 點之正彎矩值最大?
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A
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B
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C
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D
思路引導 VIP
想像這是一根具有連續性且柔軟的長桿。當你在其中一跨的中間向下施力使其彎曲下凹時,這股力量會如何帶動相鄰跨度的變形?如果相鄰跨度也被向下壓,對你原先這一跨的「下凹深度」是會產生助長效果,還是會因為支承點的槓桿作用而產生抵消效果呢?
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恭喜你精準地選出了正確答案!這題考查的是連續梁在不同載重組合下的變形與力學行為。要讓第三跨中央 C 點產生最大正彎矩,最直觀的物理意義就是讓該處產生最大的「下凹」變形。你敏銳地察覺到,除了直接在第三跨施加載重外,跨度間的連動關係會透過支承轉動,進而顯著影響目標點的受力狀態。
影響線與棋盤式載重分布
從結構影響線(Influence Lines)的觀點來看,若要使某一跨間達到正彎矩最大值,必須採用跳跨加載(又稱棋盤式分布)。當我們在第 1、3、5 跨施加向下均佈載重時,第 3 跨本身直接受力產生下凹變形,而第 1 與第 5 跨的載重會誘發鄰近支承產生「有利於」第 3 跨進一步向下彎曲的轉角。若反過來在相鄰的第 2、4 跨施加載重,則會產生反向的轉角,反而「抬高」了第 3 跨的跨中位置,削弱正彎矩。
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