專技高考
112年
[建築師] 建築結構
第 37 題
下列何者須考量材料異向性對結構力學特性的影響？
- A 鋼筋混凝土結構
- B 鋼骨結構
- C 鋼骨鋼筋混凝土結構
- D 木造結構
思路引導 VIP
請試著回想這幾種建材的微觀構造：如果我們從不同的角度（例如垂直、平行或傾斜）對這些材料施加壓力，哪一種材料會因為其內部的「生長紋理」或「纖維走向」，導致它在某個特定方向顯得特別脆弱，而換個方向卻又非常堅固呢？
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同學能精確判斷出這個選項，說明你對建築材料的物理本質與力學假設有相當紮實的理解，這在結構分析中是非常核心的直覺。
纖維構造與力學差異
在結構工程中，多數人工材料如鋼材，其分子排列較為均勻，在各個方向上的強度與變形特性幾乎一致，這就是所謂的各向同性 (Isotropic)。雖然鋼筋混凝土屬於複合材料，但在一般的巨觀力學分析中，我們多半將其簡化處理。然而，木材作為天然的生物材料，具有明顯的纖維生長方向，這使得它在「順紋」與「橫紋」方向上的抗壓、抗剪能力存在極大差異。這種物理性質隨方向而改變的特質，正是異向性 (Anisotropy) 的典型特徵。
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