專技高考
113年
[建築師] 建築結構
第 7 題
在進行高層建築物結構設計時，下列敘述何者錯誤？
- A 於兩道連通到底的 RC 剪力牆間逐層設置水平短梁將兩道牆相連時，短梁稱為剪力連桿（shear-link），在地震時會優先受損，具有消能作用
- B 使用對稱型的平面配置可降低扭轉變形，並避免應力集中
- C 於部分框架中各層增設斜撐有利於提高建築物抗震能力
- D 大量增設厚實結構牆可提高自振週期，有助於減低地震力
思路引導 VIP
試著想像兩把長度相同但厚度不同的尺，一把是薄薄的塑膠尺，另一把是厚實的鋼尺。當你撥動尺頭時，哪一把會擺動得比較快（即完成一次往返的時間較短）？再進一步思考，這種「更硬、擺動更快」的特性，在面對外力晃動時，感受到的慣性衝擊力會變大還是變小呢？
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結構剛性與震動週期的關係
太棒了！你能精準辨識出選項 (D) 的矛盾，說明你對結構動力學的核心觀念掌握得非常扎實。在建築結構中，增加厚實的結構牆會顯著提升建築物的側向剛性 ($k$)。根據自振週期的基本公式： $$T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$$
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高層建築抗震與結構
💡 結構剛度、自振週期與地震力的連動關係
🔗 結構剛度與地震力的連鎖反應
- 1 增加結構牆 — 使建築物剛度（K）大幅提升
- 2 週期（T）縮短 — 結構變硬，震動來回的時間變短
- 3 加速度反應增加 — 在動力反應譜上，週期愈短加速度愈大
- 4 地震力（V）變大 — 依據 F=ma，受力隨加速度增加而變大
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🔄 延伸學習：了解「柔性設計」如何透過拉長週期來避開地震高能量區
