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  4. 四、有一個平面剛構架如圖 4（a）所示，A 點為滾支承，C 點為固定端，AB 水平桿件長 6 公尺..

結構學題庫

【非選題】
四、有一個平面剛構架如圖 4（a）所示，A 點為滾支承，C 點為固定端，AB 水平桿件長 6 公尺，BC 垂直桿件高度 6 公尺，B 點承受水平集中向右載重 60 kN。如圖 4（b） 所示，水平橫座標 X、垂直縱座標 Y 為結構系統總體座標，x ′、y ′為桿件本身的局 域座標。各桿件兩個端點 1、2 承受軸向力 P1 及 P2，軸向位移為 u1 及 u2，承受剪力 為 V1及 V2，其位移為 v1及 v2，承受彎矩為 M1及 M2，其轉角為 θ1及 θ2。各桿件斷 面慣性矩 I = 180(106 ) mm4 ，斷面積 A = 6000 mm2 ，彈性模數 E = 200 GPa。若不考慮 邊界條件，試計算並寫出 AB 水平桿件在系統總體座標之勁度矩陣，勁度矩陣須按照 端點 1 軸向力、剪力、彎矩，端點 2 軸向力、剪力、彎矩之順序排列，且數值旁須 標示單位，單位限用 kN（千牛頓）、m（公尺），矩陣內每一項數值及單位均須正確， 否則扣分或不計分。（25 分