97年 - 97年高等三級暨普通高3_結構工程#38100

科目：技師◆結構動力分析與耐震設計 | 年份：97年 | 選擇題數：0 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：技師◆結構動力分析與耐震設計

選擇題 (0)

申論題 (8)

⑴ 考慮一個 28 層的剪力屋架（shear building），若有一個設備物位於第 14 層，為確保該設備於地震下安全，應如何做設計？（10 分）

⑵ 一般之消能元件，可分為速度型與位移型，試說明其消能機制之差異。此外各舉出一個目前應用實際建築結構之速度型與位移型的消能元件。（10 分）

⑶ 說明現行規範中檢核層間位移之地震力如何計算？又該地震力作用下之最大層間位移角有何限制？該限制之目的為何？（10 分）

【已刪除】二、考慮一根長度為 L 之簡支梁，已知梁斷面之撓曲剛度為 EI，單位長度質量為

。如圖示，於時間 t＝0 時，該靜止之梁突然受到一個向上之均佈力，大小為 p₀。已知無阻尼簡支梁之第 n 個振態振形為

，試以振態疊加法求解該無阻尼梁受 p(t)之垂直位移振動反應u(x,t)。（20 分）

三、考慮一個錨定於振動台之一層樓構架，假定該構架可模擬為一個單自由度系統，質量為 m，阻尼比為ξ ，勁度為 k。令振動台之水平位移運動輸入為u t u_g (t ) =u _go sinωt ，而構架相對於振動台之位移為u(t)，構架之絕對位移為u_t (t ) =u(t )+u(t )₍。今假定振動台輸入參數為 ugo = 0.15 m 且 ω= 5 rad/s；此外系統參數 m= 20 kg, ξ =10%, k = 789.6 N/m。若僅考慮穩態（steady state）反應，試問u(t) 之最大值為何？又 u (t) t 之最大值為何？（20 分）

⑴ 證明第一自然振動週期（無阻尼時）為 0.449s。（5 分）

⑵ 若已知第二自然振動週期（無阻尼時）為 0.183s，試求第二振態之振形（無阻尼下）。（7 分）

【已刪除】⑶ 假定該剪力屋架所在工址之正規化彈性水平加速度反應譜值（對應於阻尼比5%）與週期之關係為：

以上 S_a 諸式中之g = 9.81 m/s²。已知該工址之設計地表水平加速度為 0.2g，假定各振態之阻尼比為5%且系統為彈性。試以反應譜法求算系統對應於第一振態之最大頂層位移、最大層間位移及最大基底剪力。（18 分）