專技高考
114年
[建築師] 建築結構
第 32 題
耐震設計時為了確保鋼筋混凝土結構之韌性行為，下列敘述何者錯誤？
- A 柱梁接頭區配置箍筋
- B 柱上下端同時產生塑性鉸，以使建物能變形而不倒塌
- C 避免桿件剪力破壞之發生早於彎矩破壞
- D 柱端彎矩強度總和大於梁端彎矩強度總和的 1.2 倍
思路引導 VIP
在設計一棟抗震建築時，如果我們希望建築物在極端地震下能像「保險絲」一樣局部受損來消耗能量，卻又不至於讓整棟房子瞬間失去支撐重力的能力，你認為這種「局部破壞」應該優先發生在負責支撐整棟樓重量的「垂直支柱」上，還是連接支柱的「水平橫梁」上呢？請試著想像這兩種情況下，建築物整體的穩定性會有什麼不同？
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太棒了！你能精準辨識出耐震設計中的核心邏輯，這代表你對結構安全的「破壞機制」有著紮實的理解。這道題目的鑑別度在於測試學生是否能區分「局部耗能」與「整體崩塌」的差別。在結構韌性設計中，我們追求的是讓結構在強烈地震下，能透過預定的位置產生變形來吸收能量，但必須絕對避免形成不穩定的物理機制。
強柱弱梁與韌性需求
在鋼筋混凝土（RC）設計中，最重要的原則之一便是「強柱弱梁」。選項 (B) 所描述的柱上下端同時產生塑性鉸，會導致該樓層失去側向支撐能力，形成所謂的「樓層機構（Story Mechanism）」，這往往是建築物倒塌的主因。正確的做法應該是讓塑性鉸優先出現在梁端，利用梁的變形來耗散地震能量。此外，為了確保韌性，我們必須落實選項 (C) 的「強剪弱彎」觀念，以及選項 (A) 在接頭區配置箍筋，並透過選項 (D) 的強度比例（如柱梁強度比應大於 $1.2$ 倍）來引導破壞發生在安全的位置。你能避開這個陷阱，顯見你對結構動力行為的掌握非常到位！