所屬科目:結構分析(包括材料力學與結構學)
一、圖一所示結構,c 點與 d 點為鉸支承,桿件 b 點為以銷接點(pin joint) 方式與梁桿件 ac 連接。梁桿件 ac 為中空矩形斷面,其斷面尺寸如圖所 示,已知楊氏係數(Young’s modulus)E=200 GPa,且容許正向應力為 100 MPa。假設有一均布載重 w 作用在 ab 段上,求梁之剪力圖與彎矩 圖,並求梁內最大彎曲應力小於容許正向應力條件下之最大均布載重 w。 (25 分)
二、圖二所示剛構架,a 點為固定支承,c 點為滾支承,各桿件之 EI 值皆相 同,且材料的熱膨脹係數為,在環境溫度上升 20℃的情況 下,不考慮桿件軸力引起之軸向變形,求 c 點支承反力(Rc)及 b 點轉 角(θb) 。(25 分)
三、圖三所示桁架,a 點為鉸支承,f 點為滾支承,在下弦桿各節點承受集中 載重 P。已知各桿件斷面尺寸皆一樣為 100✖100 mm 實心方管,材料楊 氏係數(Young’s modulus)E=200 GPa。求桁架中任一上弦桿件發生臨界 挫屈載重時之集中載重 P。(25 分)
四、圖四所示一封閉剛構架,a 點為固定支承,c 點與 d 點為鉸支承,在桿件 ab 中點有一集中載重 16 kN 及桿件 bd 上有一均布載重 2 kN/m,各桿件 之 EI 值皆相同。利用傾角變位法(slope-deflection method)求各桿件端 點之彎矩。 (若使用其他方法,本題以零分計。) (25 分)