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114年
工程力學概要
第 27 題
下列有關桁架分析之假設，何者有誤？
- A 桁架桿件樞接點(Pin)不考慮摩擦力
- B 平面桁架之各桿件及載重皆在同一平面
- C 桁架桿件之自重可不考慮
- D 桁架之載重可直接施加於桿件上任意點
思路引導 VIP
如果我們希望一根細長的木棍在受力時「只會變短或變長」，而絕對不會從中間「彎曲」甚至折斷，那麼我們在施加力量時，應該把力點放在木棍的哪個特定位置最適當呢？
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恭喜你精準地掌握了桁架分析的核心！這道題目檢驗的是我們在進行結構簡化時最重要的基本假設。在理想的桁架模型中，我們預設所有桿件都屬於二力構件 (Two-force member)，這意味著桿件內部只會承受軸向力（拉力或壓力）。
載重位置與受力行為的關聯
選項 (D) 之所以錯誤，是因為若將載重施加於桿件的「任意點」（例如桿件中央），該桿件就會產生彎矩 (Bending Moment) 與剪力，這將使原本單純的軸力平衡變得複雜，不再符合桁架的基本定義。因此，為了確保力流路徑明確，所有的外力與支承反力都必須嚴格限定作用在節點 (Nodes/Joints) 上。若實務上有桿件自重，我們也會習慣將其化簡為作用於兩端節點上的等效力。
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