角變位（angular distortion）

五、若後拉法預力混凝土梁斷面承受之起始預力 Fi＝250 tf，有效預力 F0＝220 tf，梁 重產生之力矩 MG＝30 tf-m，版重產生之力矩 MS＝15 tf-m，活載重產生之力矩 ML＝70 tf-m，梁斷面於淨斷面時之 Ac1＝2500 cm2 ，Zt1＝40000 cm3 ，Zb1＝39000 cm3 ， I1＝1800000 cm4 ，ep1＝25 cm，於變換斷面時之 Ac2＝2800 cm2 ，Zt2＝41000 cm3 ， Zb2＝43000 cm3 ，I2＝1900000 cm4 ，ep2＝24 cm，於合成斷面時之 Ac3＝3900 cm2 ， Zt3＝137000 cm3 ，Zb3＝74000 cm3 ，I3＝4300000 cm4 ，ep3＝39 cm，且材料之 n＝6， 鋼腱面積 Asp＝24 cm2 ，請分析此梁斷面在施預力時及全部載重作用時之鋼腱應力及 上下緣混凝土應力。其中 Ac 為梁斷面積，Zt、Zb 為梁斷面上下緣之斷面模數，I 為 梁斷面慣性矩，ep為鋼腱之偏心距離。（20 分）

一、解釋或說明下列名詞：（25 分） 零空氣孔隙曲線（zero-air-void curve）

應力路徑（stress path）

流黏土（quick clay）

臨界水力坡降（critical hydraulic gradient）

二、某工地因施工需要在複雜土層進行傾斜向開挖底面為 2 m×2 m 正方形之圍堰開挖，如下 圖所示，開挖後水在圍堰內土層 B 之土壤中產生滲流，試求a、b、c、d、e 各點之總 水頭、高度水頭及壓力水頭各為若干（m）？試繪流經此土壤之流網及計算流經此 土壤之平均水力坡降 ibd為若干？若此土層 B 之土壤透水係數 k＝0.005 cm/sec，試 計算其滲流量為若干（m 3 /day）？（25 分）

三、如下圖所示之 1.8m×1.8m 正方基礎承受 Q 為 1 MN 之鉛垂向之正方柱載重，假設砂 土層之孔隙比 e 為 0.65，比重 Gs 為 2.65，地下水位以上砂土之飽和度為 50%；黏 土層之比重 Gs為 2.70，壓縮性指數 Cc為 0.25，回脹性指數 Cs為 0.06，最初孔隙比 eo 為 0.68。其他參數如圖中所標示。假設壓力以 2：1（V：H）分布方式向下傳 遞，試計算基礎中心下方黏土層之平均新增鉛垂向應力為若干（kPa）？試計算 黏土層之壓密沉陷量為若干（mm）？（25 分）

四、某工地在中等堅硬（medium stiff）之黏土層作鋼鈑樁支撐開挖，此黏土之孔隙比 e 為 0.617，比重 Gs 為 2.70，飽和度 Sr 為 30 %，各尺寸如圖所標示，支撐（struts）之水 平間距為 5 m。試繪出作用於擋土鋼鈑樁之土壓力。

計算作用於 A、B、C 支撐 之作用力各為若干（kN）？

若鋼鈑樁之允許應力σall 為 170 MN/m2 ，試計算鋼鈑樁 所需之截面模數（section modulus）為若干（m 3 /m）？（25 分）