所屬科目:結構學
一、如圖一所示桁架橋,考慮一個作用在下弦桿之向下移動載重 P,該移動載重由 A 點沿水平向緩緩移動到 E 點;圖示為移動到 B 點之狀態。若 所有桿件之容許張力強度為 660 kN、容許壓力強度為 450 kN,考慮由 A 點移動到 E 點的整個過程,若所有桿件受力都不能超過容許強度,試求該移動載重 P 之最大容許值。
二、同第一題之桁架橋及移動載重,但假設桿件強度都足夠,桁架維持線彈 性行為。此外,假設每個桿件有相同 EA,楊氏模數 E = 200 GPa,桿件 斷面積 A = 0.001 m2。若移動載重 P = 300 kN,試以單位力法求整個緩緩移動過程中,橋梁中點 C 之最大向下位移。(以其他方法作答者一律 不予以計分)
三、如圖二所示之梁結構,假設梁全長 EI = 常數,其中 E 為楊氏模數, I 為梁斷面二次矩。取 A 點之彎矩 為贅餘力,首先利用力法(變形諧合條件)試證明 = 300 kN-m(方向為逆時針) ;其次試畫出剪力圖與彎矩圖。
四、如圖三所示之門型構架,假設各構件之軸向變形很小可以忽略,並且都有 相同之長度 L 及楊氏模數 E。考慮兩個結構模型,分別代表原結構及加 勁結構(柱子變大) ,原結構相當於 a = 1(所有桿件有相同之斷面二次 矩 I) ;加勁結構(柱子變大)則 a > 1。試問 a =?時,加勁結構之 C 點水平側移為原結構之一半。試以傾角變位法求解。 (以其他方法作答者一律不予計分)