所屬科目:結構學
一、如圖一所示之梁,假設斷面 EI 值為常數。不論向下之位移或是向上之位移,其最大值都不能超過梁長之 1/300,也就是最大容許位移值=40 mm。試求滿足該位移限制之最小 EI 值。(25 分)
二、如圖二所示之桁架,已知支承 F 發生垂直向下沉陷= 12 mm,桿件 CD有製造誤差δ,桿件 DE 有溫差△T 。因以上三個原因,造成 C 點向下位移 4.8 mm,E 點向下位移 6.4 mm。試求上述製造誤差δ=?mm(註明過長或過短)及 △ T =?℃(註明升溫或降溫) ;假設所有桁架桿件性質相同如下:熱膨脹係數α = / ℃ ,楊氏模數100GPa,斷面積A=150 mm2 。(25 分)
三、如圖三所示之門型構架,梁與柱之斷面 EI 皆相同,但梁長大於柱長,也就是/ L > 1。已知兩根柱最大彎矩的數值大小與梁最大彎矩的數值大小其比為 2:1,試求此時/ L=?本題限以傾角變位法作答,分析時可忽略軸向變形。(25 分)
四、如圖四所示之門型構架,試以結構勁度矩陣法求取側推曲線 P - △ 圖,直至結構到達極限承載力,其中 △ 為受力點之側向(水平)位移。假設EI = 425,000 kN-m2,L = 7 m,梁斷面塑性彎矩強度 Mpb = 300 kN-m,柱斷面塑性彎矩強度 Mpc = 580 kN-m,上述梁、柱之彎矩強度不論正負彎矩都相同。分析時可忽略軸向變形,且當桿件之斷面到達彎矩強度前,桿件維持彈性;當桿件之斷面到達彎矩強度時,該斷面以塑鉸模擬且斷面之彎矩維持不變(具韌性但不考慮應變硬化)。(25 分)