【站僕】摩檸Morning>試卷(2019/08/13)

結構分析(包括材料力學與結構學) 題庫 下載題庫

108 年 - 108司法三等 - 結構分析(包括材料力學與結構學)#78570 

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【非選題】
1.

一、如圖一為貫入土層之樁的力平衡示意圖,考慮此樁自樁頂緩慢施壓(圖 一(a)),由地表使樁逐漸完全貫入土層中(圖一(b)) 。貫入過程中,忽略 任何設備造成的衝擊、振動或動力效應,亦即在特定貫入深度(y)時, 樁頂 P 外力與土壤總阻力滿足靜力平衡關係。已知選用的樁長度 L 為 4 公尺,樁斷面在各深度的土壤摩擦阻力為定值 f = 0.5 kN/m,樁斷面剛度 EA = 8 MN:5d527610a0f69.jpg


【題組】 ⑴假設貫入過程沒有挫屈情形,求出樁完全埋入土壤時長度縮短的量? (10 分)

【非選題】
2.【題組】 ⑵(此小題考慮樁貫入過程可能發生挫屈情形),假設樁底埋入端可視 為固端(fixed),樁頂加壓設施對樁頂端之支撐條件可視為無束制 (free),已知此 4 公尺長度之樁的簡支條件尤拉挫屈載重(Euler Buckling Load)是 1 kN,請計算分析此 4 公尺樁於貫入過程中是否發 生挫屈? 如研判會發生挫屈,說明挫屈發生時的貫入深度?如研判 此 4 公尺樁不會發生挫屈,相同樁斷面與性質的條件下,說明貫入時 不發生挫屈所可選用的最大樁長是多少?(15 分)
【非選題】
3.

二、圖二所示混凝土試體為脆性材料,此圓柱試體直徑為 5 cm、高 20 cm, 試體於兩端同時受到軸壓力(P)與扭力(T)作用,針對試體 10 cm 高 度處的表面位置(陰影示意區域) ,回答下列問題:5d52763cb3122.jpg


【題組】 ⑴假設 P=2 kN,T=50 N-m,試求此表面陰影位置的應力狀態。(10 分)

【非選題】
4.【題組】 ⑵假設 P=0,扭力 T 由零持續增加直到試體破裂,試論述圓柱試體表面 裂縫的走向(以θ表示或畫圖示意) 。在此簡化假設混凝土主軸張應力 達 2 MPa 時便產生開裂並迅速破壞。 (5 分)
【非選題】
5.【題組】 ⑶續⑵,若軸壓力 P 維持在 2 kN,扭力 T 由零持續增加直到試體破裂。 估計圓柱試體開始破壞時之扭力大小?根據你的計算,此情形下,圓 柱試體表面裂縫的走向?(10 分)
【非選題】
6.

三、圖三所示細長圓柱桿為銅製,其材料性質為 E=100 GPa,α=17×10-6 per ℃。 此圓柱桿直徑 5 cm,長度為 1 m,左端 A 點固接於牆,右端 B 點與牆間 縫隙寬度原本為 2 mm。假設此桿開始均勻增溫∆T:5d527751609e3.jpg


【題組】 ⑴試求 B 點與牆間縫隙剛好閉合時之增溫∆T 大小。(5 分)

【非選題】
7.【題組】 ⑵續⑴,已知銅降伏應力σy=350 MPa,銅桿閉合後繼續增溫,B 點接觸 牆面處可視為銷接(Pinned) ,試論述此銅桿是否發生彈性挫屈?發生 挫屈或是初始降伏時之∆T 為何?(20 分)
【非選題】
8.

四、圖四所示靜定桁架結構,車行橋面位於桁架 AG 線上:5d5277854b1a3.jpg


【題組】 ⑴試求桿 BK 之桿件力在單一集中移動載重作用下之影響線。(10 分)

【非選題】
9.【題組】 ⑵當圖四(b)所示移動載重組合,由左向右通過桁架橋面 AG 時,試求桿 BK 在該移動載重組合通過時造成之最大桿力。(15 分)

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