所屬科目:結構分析(包括材料力學與結構學)
一、圖一為一個平面應力單元,其上受平面應力 σx、σy、σxy,各應力大小及方向如圖所示。試求最大剪應力、主應力與主應力面,並將此主應力面繪圖表示。(25 分)
二、圖二為一剛架結構,A 點、D 點均為鉸支承,B 點為剛接,C 點為鉸接。柱 AB 具 EI 值,梁 BC 及柱 CD 為剛體(EI=∞),柱 AB 與柱 CD 間距 Lb長度甚大,梁 BC 上的剪力可以忽略。已知參考坐標為 A 點處之 xy 坐標,二垂直載重 P 分別施加在 B 點及 C 點,試求此剛架結構在挫屈時,柱 AB 挫屈載重之有效長度係數 KAB。(沒有計算過程,一律不予計分。)(25 分)
三、圖三為一剛架結構,A 點及 D 點為固定端,B 點為鉸接;剛架尺寸配置及各桿件斷面之 EI 值如圖所示。若於 E 點施加垂直載重 P,忽略各桿件 軸向變形,試用彎矩分配法求解 A 點及 D 點的端彎矩 MAB、MDC 之大 小及方向,及 B 點垂直位移∆B 之大小及方向。(本題以其他方法求解, 一律不予計分。)(25 分)
四、圖四為一剛架結構,A 點及 E 點為固定端,C 點為鉸支承,所有桿件具有相同的 EI值,剛架尺寸配置如圖所示。若於 D 點施加水平載重 P,忽略各桿件軸向變形,試用傾角變位法求解 A 點及 E 點的端彎矩 MAB、 MED之大小及方向,及 D 點水平位移∆D 之大小及方向。(本題以其他方法求解,一律不予計分。) (25 分)