普考申論題
113年
[土木工程] 結構學與鋼筋混凝土學概要
第 一 題
📖 題組:
如下圖所示之剛架,A點為鉸接端,D點為滾支承,在B點施加一個30 kN的力量,(各桿件之E、I均相同)。
如下圖所示之剛架,A點為鉸接端,D點為滾支承,在B點施加一個30 kN的力量,(各桿件之E、I均相同)。
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
繪製此剛架之剪力圖及彎矩圖,(10分)
思路引導 VIP
本題為靜定剛架的內力分析,不需考慮各桿件的EI值。首先利用整體靜力平衡方程式(ΣFx=0, ΣFy=0, ΣM=0)求出支承反力;接著以節點和受力點將結構分為AB、BC、CD三段,利用切面法求出各段的剪力與彎矩函數;最後根據函數即可繪製出剪力圖(SFD)與彎矩圖(BMD),並明確標示關鍵點數值與彎矩受拉側。
小題 (二)
用虛功法(Virtual Work)求C點及D點旋轉角,未依指定方法作答,整題以零分計(15分)
思路引導 VIP
看到求特定點變位並指定「虛功法」,應立即分為建立「真實系統(求實際彎矩M)」與「虛擬系統(施加單位虛擬力求虛擬彎矩m)」兩步。本題關鍵在於D點為滾支承,虛擬單位力矩施加於C或D點時,柱子(AC段)的虛擬彎矩恰好為零,從而大幅簡化積分計算。