民國 112 年 建築結構

一、如圖所示相同斷面之兩桿件，其材質分別為鋼與鋁，鋼的彈性係數是鋁的 3 倍。 若桿件受相同拉力 P 作用時仍處在彈性階段，試問： （一）鋼桿件之應力 σs 是鋁桿件應力 σA 的幾倍？（3 分） （二）鋼桿件之應變 εs 是鋁桿件應變 εA 的幾倍？（3 分） （三）鋼桿件之伸長量 Δs 是鋁桿件伸長量 ΔA 的幾倍？（4 分） （圖：鋼桿長 L、鋁桿長 2L，斷面積相同，各受拉力 P。）

二、試述建築結構之短柱效應及其防範方式。（10 分）

三、下圖結構中，A 點為固定端，D 點為鉸接，E 點為滾支承，並於 C 點與 F 點各受 垂直力（C 點 20 kN、F 點 10 kN）。 （一）試求 A 點與 E 點之反力。（10 分） （二）試繪製 AB 桿件之彎矩圖與剪力圖。（10 分） （尺寸詳附圖：左柱 A–B 高 30 m，水平向 20 m／10 m／10 m，右側 15 m。）

（測驗題第 1 題）三維空間薄殼結構，係由厚度遠小於他向尺度之一個或多個曲型 薄版或摺版所組成。若為混凝土薄殼結構，下列何者不是其三維承載行為特徵的 取決要件？

（測驗題第 2 題）下圖的門形構架，梁為剛體（EI=∞），若忽略構件的軸向變形時， 當柱的 EI 值不變，但柱高由 h 增為 2h 時，則頂層在相同外力下，其側向位移將會 增加為原先的多少倍？

（測驗題第 3 題）下列敘述何者正確？①在同一場地震事件下，各地區震度相同， 地震規模相異 ②某次地震 A、B 兩測站加速度分別為 200 gal 與 420 gal，速度分別為 150 cm/sec 與 60 cm/sec，則 A 測站震度較高 ③建築物耐震設計規範之最大考量地震， 其 50 年超越機率約為 5% ④新增活動斷層之認定係依據經濟部中央地質調查所之公告

（測驗題第 4 題）有關材料性質，下列敘述何者正確？

（測驗題第 5 題）關於材料波松比 ν（Poisson's ratio），下列何者錯誤？

（測驗題第 6 題）為抵抗拱結構支承處之外推力，下列設計策略何者不適當？

（測驗題第 7 題）關於高層建築物的設計與建築物在地震中的反應，下列敘述何者正確？

（測驗題第 8 題）一結構如圖所示，上部為一個短柱（斷面 2AE、長 0.6L），底部為 兩個面積較小的長柱（各 AE、長 L）支撐，中間塗黑部分為剛體，當頂端受到一外力 P 作用時，最頂部的位移為多少？

（測驗題第 9 題）一個微小的矩型六面體受到純剪力作用，下列敘述何者正確？

（測驗題第 10 題）下列知名建築中何者最接近形抗結構？

（測驗題第 11 題）圖示管狀結構（Tubular Structure）的外管受側力作用時，若管面為 完全剛性，則傾覆彎矩造成的底部應力會如圖示虛線的線性分布，但實際管狀結構會因 剪力遲滯，而造成柱受力的不同，下列有關柱受力的敘述何者正確？

（測驗題第 12 題）如圖所示，一構件斜面之中心點受一水平力 P=1000 N 作用，此斜面 與水平方向之夾角為 θ=45°，若該構件垂直面之面積 A₀=100 cm²，則沿斜面之平均剪應力 τave 為多少？

（測驗題第 13 題）下列有關「固定拱」、「雙鉸拱」和「三鉸拱」的敘述，何者錯誤？

（測驗題第 14 題）下列有關纜索結構系統的敘述，何者正確？

（測驗題第 15 題）醫院欲加裝緊急發電機，業主要求該發電機需於強震後正常運作， 下列敘述何者正確？①設置於屋頂層可降低該發電機地震力需求 ②設置於較低樓層可 降低發電機承受之樓板加速度 ③發電機可依建築物耐震設計規範以靜力設計錨定強度 ④在功能相同的條件下，應採較重之發電機避免受震傾覆

（測驗題第 16 題）下列何種設計策略會增長建物基本振動週期？

（測驗題第 17 題）關於鋼結構柱的挫屈，下列何者正確？

（測驗題第 18 題）圖中所示為三根鋼結構構件的斷面形狀與尺寸（(i) 實心方形、 (ii) I 形、(iii) 中空箱形）。如果這三根構件的長度一致並使用相同的材料，下列敘述 何者正確？

（測驗題第 19 題）下圖中之圖 (i) 為一棟兩跨的單層鋼筋混凝土造建築物的結構示意圖。 該建築物在遭受恐怖攻擊後，結構局部受損（圖 (ii)）：除了中央柱被炸斷外，在數個 梁柱接頭處也因混凝土嚴重剝落而形成鉸接點。關於受損前後的建築結構，下列敘述 何者正確？

（測驗題第 20 題）關於承重牆結構系統特性，下列敘述何者正確？

（測驗題第 21 題）關於隔震系統，下列敘述何者錯誤？

（測驗題第 22 題）對一個寬度為 b 深度為 h 的矩形斷面梁的斷面模數（S）及塑性斷面 模數（Z），下列敘述何者錯誤？

（測驗題第 23 題）如下圖所示之四種桁架結構，各桿件之軸向剛度（AE）值皆相等。 若溫度改變時，何者最有可能產生桿件內部應力？

（測驗題第 24 題）桁架於 E 點受力 P（向下），DF 軸力為何？

（測驗題第 25 題）下圖所示三鉸拱結構（A、B 為鉸支承，C 為頂部鉸接），C 點受 水平力 45 kN 及垂直力 100 kN（跨度 3 m + 3 m，拱高 4 m）。支承 A 與 B 的反力 大小為何？

（測驗題第 26 題）下圖 (i) 為一單跨抗彎矩構架，由兩根 RC 柱 (1)、(2) 支撐剛體梁； 兩柱之側向力 V 與層間變位 Δ 關係曲線繪於圖 (ii)。有關此構架行為的敘述，何者正確？

（測驗題第 27 題）在鋼筋混凝土結構設計中，關於構材斷面之平衡應變狀態與平衡 鋼筋比，下列敘述何者正確？

（測驗題第 28 題）下圖為一歷史建築的結構示意圖：外牆為磚牆，大廳柱為實心圓形 木柱（上端鉸接、下端鉸支承），屋頂為木造桁架（兩側末端節點直接架於磚牆上， 接觸面靜摩擦係數 0.3）。空心箭頭代表外部集中載重，構件自重忽略。關於此建築 結構，下列敘述何者正確？

（測驗題第 29 題）試分析下圖結構（A 鉸支承、B 滾支承，含三角形分布載重 300 N/m、 集中力 800 N 及力偶 600 N-m，跨距 4 m＋4 m＋4 m），下列剪力圖與彎矩圖何者正確？

（測驗題第 30 題）以下鋼結構斜撐系統中（如圖 A～D），何者側向勁度最高？

（測驗題第 31 題）如下圖所示的三鉸式剛構架，A、E 為鉸支承，C 為鉸接。此剛構架 於 B 點承受 6 kN 之水平外力作用（跨度 3 m＋3 m，高 3 m）。有關此剛構架的受力 情況，下列敘述何者正確？

（測驗題第 32 題）下列何者不屬於鋼造梁構件可能之破壞模式？

（測驗題第 33 題）關於鋼梁桿件的鋼板「局部挫屈」，下列敘述何者錯誤？

（測驗題第 34 題）下列與鋼結構梁柱接頭相關敘述何者正確？

（測驗題第 35 題）鋼筋混凝土抗彎矩構架系統有時會因設計或施工因素來加大梁寬尺寸， 下列何者不會受梁寬放大而影響？

（測驗題第 36 題）RC 結構特殊抗彎矩構架系統的韌性設計原則，下列敘述何者錯誤？

（測驗題第 37 題）下列何者須考量材料異向性對結構力學特性的影響？

（測驗題第 38 題）在拆解一梁柱式木構造擬重複使用構材時，發現多數桿件斷面部分 受損，因此將所有桿件裁切為較短、斷面較小之桿件。在儘量使用舊有桿件條件下， 下列結構系統何者最適合用來搭建接近原本跨距之結構？

（測驗題第 39 題）下列建築材料當中，何者最不符合永續綠建材的概念？

（測驗題第 40 題）對於臺灣的 40～50 層超高層建築物，在一般狀況下，下列敘述 何者錯誤？