高考申論題
114年
[建築工程] 建築營造與結構系統
第 四 題
鋼結構建築物之斜撐系統可通過增加其結構的勁度和強度，有效限制側向變形和層間位移，從而提高鋼構建築本體的抗震性能。同心斜撐系統和偏心斜撐系統是常見的斜撐系統，請以圖示分述比較其抗震性能。（25 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應立即聯想到鋼結構抗震設計中「勁度」與「延展性（消能能力）」的權衡。同心斜撐著重高勁度但受壓易挫曲；偏心斜撐則透過設計「連桿 (Link)」降伏來消能，兼具兩者優點。答題時務必繪製構架構件交會簡圖，並明確標註交接點及塑性鉸/連桿的發生位置。
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【破題】 鋼結構斜撐系統主要用於抵抗地震或風力等側向載重。其抗震性能的優劣，取決於構架的「側向勁度」（控制位移）與「延展性」（吸收與耗散地震能量）。實務上常見同心斜撐系統（CBF）與偏心斜撐系統（EBF），兩者因力學傳遞路徑不同，抗震行為有顯著差異。 【論述】
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鋼構斜撐系統比較
💡 透過幾何配置平衡結構勁度與延展性，確保地震時的消能與穩定。
| 比較維度 | 同心斜撐 (CBF) | VS | 偏心斜撐 (EBF) |
|---|---|---|---|
| 力學傳遞 | 斜撐軸向拉壓力 | — | 連桿剪力與彎矩 |
| 側向勁度 | 極高，位移控制佳 | — | 高，略低於CBF |
| 延展消能 | 較低，易發生挫曲 | — | 極佳，靠連桿降伏 |
| 空間利用 | 受限，斜撐阻礙大 | — | 較靈活，利於開口 |
💬CBF 適用於嚴格限制變形之建築，EBF 則是兼具勁度與消能的現代主流系統。
