所屬科目:結構分析(包括材料力學與結構學)
一、有一桁架,C 點為滾支撐,E 點為固定支撐,A 點受一集中力 P。其中 AD 桿及 BC 桿僅能承受拉力而無法承受壓力,故此兩桿件僅有一桿件 能受力。除此二桿件外,其餘各桿件均能承受拉力及壓力。如所有桿件 之楊氏係數均為 E,慣性矩均為 I,任一桿件挫屈即視為整體桁架之挫 屈,試求整體桁架之挫屈力 。(25 分)
二、有一薄管壁箱型懸臂梁於自由端受一個平行於 x 軸之集中力 P,及兩個 平行於 y 軸且作用方向相反之集中力 Q,如下圖所示。如懸臂梁最大容 許正向應力之絕對值不能超過 27.3 MPa,最大容許剪應力之絕對值不能超過 11.1 MPa。試繪出此梁於固定端橫斷面(yz 面)之剪力 流(含方向) ,請指出此梁於固定端承受絕對值最大正向應力之處(註明 壓力或張力),並求 P 及 Q 之最大值為何?(25 分)
三、有一桁架如下圖左所示,A 點與 C 點為鉸支撐。此桁架之位移自由度向 量為如下圖右所示。假設所有桿件之楊氏係數 均為 E,橫斷面面積均為 A,在 B 點受一集中力 P。請用結構矩陣法, 求整體結構之勁度矩陣、B 點之水平及垂直位移(註明位移方向) 、 A 點與 C 點之反力(註明作用方向) 。(25 分)
四、有一 ABC 連續梁,B 點為鉸支撐,A 點及 C 點各有一位移性彈簧支撐。 假設梁之彎矩勁度為 EI,彈簧係數 k= EI / L3 。A 點及 C 點各受一集中力 P,試求 B 點之反力及作用方向、B 點之彎矩(註明正值或負值) 、A 點 及 C 點彈簧所受之力(註明壓力或張力) 、A 點及 C 點之位移及位移方 向。(25 分)