申論 1如圖一所示剛構架，各桿件皆為均勻矩形斷面，其斷面積（A）為50×10-3 m2、二次面積力矩（I）為235×10-6 m4，各桿件所用材料之彈性模數（E）為200 GPa（200×106 kN/m2）、剪力模數（G）為80 GPa（80×106 kN/m2），桿件受軸力（N）、剪力（V）及彎矩（M）共同作用引起之應變能（U）為N2dxkV2dxM2dxU=∫+∫+∫k=1.2，式中。2EA2GA2EI㈠求剛構架之軸力圖、剪力圖及彎矩圖。（10 分）㈡考慮軸力（N）、剪力（V）及彎矩（M）作用引起之B點水平位移量（Δ）。B,h（10 分）㈢若只考慮彎矩（M）作用所引起之B點水平位移量（Δ），其誤差百分比為何？B,h（5 分） C3 m80 kNB5 mA4 m圖一
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弱點分析
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申論 2分析圖二（a）所示組合構架桿件CD之軸力（F），已知梁AB桿件之EI值為CD47,000 kN-m2，所有二力桿件之EA值為80,000 kN。㈠若分析時，將圖二（a）結構簡化成如圖二（b）所示，求該彈簧之勁度（k）。（5 分）㈡限以符合變形法（Method of Consistent Deformation）求解F。（20 分）CD（註：若使用其他方法，本小題以零分計。）4 kN/m4 kN/mA BABCC1 mDk1 mEF1 m 1 m3 m 3 m3 m 3 m圖二（a） 圖二（b）101年公務人員高等考試三級考試試題 代號：35020（背面）類 科： 土木工程、結構工程科 目： 結構學
申論 3如圖三所示結構，其中B 點為鉸接點，各桿件之EI 皆相同，可以忽略各桿件之軸力與剪力引起之變形。㈠限以傾角變位法（Slope-Deflection Method）求各桿件端點之彎矩。（20 分）（註：若使用其他方法，本小題以零分計。）㈡求D 點之垂直位移量。（5 分）5 kN2 kN/mBCD6 mAE6 m6 m2 m圖三
申論 4如圖四所示二個封閉剛架，每個封閉剛架內配置二根交叉之二力桿件，已知所有剛架桿件之EI值皆為47,000 kN-m2，所有二力桿件之EA值皆為100,000 kN，可以忽略剛架桿件之軸力與剪力所引起之變形。㈠考慮結構之對稱性可以簡化分析，請問簡化後之最少位移自由度為何？（5 分）㈡限以直接勁度法（Direct Stiffness Method）求二力桿件AD 之軸力及桿件BD 端點之彎矩。（20 分） （註：若使用其他方法，本小題以零分計。）40 kN40 kNDBF4 mAEC2 m2 m2 m2 m圖四