建築工程 100 年建築結構系統考古題

圖（一）所示門形剛構架（rigid frame），B 點受水平力5 tf 作用，試分析此構架， 並繪彎矩圖、剪力圖、軸力圖，並在圖上須標示最大值。（35 分） 圖(一)

鋼筋混凝土結構物中摻入海砂，造成所謂的「海砂屋」，說明海砂對鋼筋混凝土材 料、建築物構件的影響。在進行鋼筋混凝土結構物外表目視初步檢視時，常可觀察 到那些現象？對混凝土中是否含有海砂之檢測規定標準為何？（20 分）

如下圖之均斷面鋼筋混凝土梁，受w 均佈載重之作用，α 代表長度係數，假設梁的 撓曲剛度（flexural rigidity）為EI，回答以下各題： 計算A 及B 的支承反力。（10 分） 根據彎矩圖，當α ＝1、

圖一所示建築構架，各桿件材料相同，斷面相同，A、B、C 皆為鉸（Hinge），AD 受 水平外力作用。試分析此構架在A 點、B 點的反力，並繪彎矩圖、剪力圖及軸力圖。 （25 分）

圖（二）所示結構，假設牆為剛體，A 端為鉸支承，B、C 皆為樞椄，B 點受垂直 載重P＝7000 kgf， 若A 點產生不均勻沉陷，試研判BC 是否引起應力，並敘其理由。（8 分） 計算AB 之臨界載重（critical load），並研判在圖示載重下，AB 是否會挫屈破壞？ （12 分） AB 桿 E(材料彈性模數)=1.2×105 kgf/cm2 斷面：15 cm×15 cm 圖(二)

2011 年3 月11 日的日本東北大地震中，造成東京迪士尼樂園因大規模的土壤液化 而停止營運，說明產生土壤液化的條件，若已知東京迪士尼樂園有大區域土壤液化 潛能，可採那些因應措施，舉兩種工法說明。（20 分）

/ 1 、0.5 時，分別說明鋼筋混凝土梁之抗彎鋼筋的配置 要領。（20 分） 二、下圖所示為不同地震設計反應譜加速度（spectral acceleration）係數與結構固有周期 （period）之示意關係曲線圖，分別描述其所代表地盤狀況及在該地盤上建物受到 地震作用之反應影響。（20 分）

圖二所示為一鋼結構建築物某樓層之結構平面圖，試規劃小樑b 與大樑G 結合點之 構造，並說明其原因。（15 分） 圖一 圖二

為防止大地震時建築物產生嚴重震害，基礎隔震（base isolation）在結構系統規劃 時常被考慮。圖（三）所示為基礎隔震不同之規劃位置，試說明各規劃位置之優點 及缺點。（20 分） (a) (b) (c) (d) 圖(三) 100 年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號： 類 科： 建築工程、公職建築師 全一張 （背面） 33450 33550

如下圖所示，EI 為梁的撓曲剛度（flexural rigidity），w 為均布載重，P 為集中力， 計算以下各小題： 計算支承反力並繪剪力圖及彎矩圖。（15 分） 計算C 點之垂直位移。（15 分） 列出C 點垂直位移為零之條件及當P=wL/16 時，BC 長度a 為幾倍L？（10 分）

參考下圖之鋼筋混凝土大樓結構立面示意圖，一旦受到強烈地震作用，則大樓中 間廊道之水平梁可能會出現何種破壞及其成因為何？（10 分）在設計階段如何處 理？（10 分）若有短梁現象時，配筋如何處理？（10 分）

圖三所示結構之底層挑空（無牆體），試說明在水平地震作用下，此結構有何缺點？ 並提出其改善方法。（15 分） 圖三 100年公務人員高等考試三級考試試題 類 科： 建築工程、公職建築師 全一張 （背面）

圖（四）所示為一古城牆及相關遺構之分布。此城牆遺構因深具文化資產價值，主管 單位已將其指定為古蹟。今主管單位基於古蹟之活化，經與專業人員充分討論後，擬 在圖上所示位置（城牆上方）規劃一架高構造物，使觀覽路線更富於變化，也使參訪 者得以在不同視野高度觀覽古蹟。試規劃此構造物，包括結構系統 標示重要尺 寸及與城牆之關係 主要使用材料 系統中具代表性之構造細部作法。所規劃之 系統須注意避免將支承點或落柱直接觸及古蹟本體，其施作過程亦應避免造成古蹟本 體及其地下基礎有所損傷。（25 分） 圖(四)

參考下圖之鋼構高層大樓（high-rise building），因位於強烈地震區，規劃兩種具有 降低主構架側向位移及旋轉的抗水平地震系統，並比較其抗震核心（core）系統之 彎矩分布。（20 分）

說明建築物隔震（seismic isolation）的原理？（10 分）在同一種隔震設施下，比較 中低層建物及高層建物之隔震性能。（10 分）

茲有一正方形建築平面如圖四所示，平面上方為一直徑30 m 之薄殼大圓頂，試問 此圓頂在垂直均佈外力作用下，圓頂頂部區與底部區之應力行為有何不同？其頂環 與底環之受力型態是否相同？請繪圖表示。（15 分） 圖四

簡答下列各題： 圖五所示木屋架，若FG、HI 以及DE 採用鋼棒，其餘構件皆為木製材，試研判 此屋架在垂直外力作用下，結構規劃之合理性。（10 分） 圖六所示結構，假設支點B 下陷，試研判那些結構會引起桿件應力。（10 分） 如圖七所示之建築結構，試比較各層活載重均勻分佈（圖七(a)）與活載重集中於 某一樑跨時（圖七(b)），各層樑與中間柱結構行為之不同。（10 分） 圖五 圖六 圖七