建築工程 96 年建築結構系統考古題

試說明隔震與減震基本原理；古蹟建築若耐震能力不足，一般會選擇隔震或減震那 一種方式補強之？為什麼？（15 分）

圖一所示之剛構架（rigid frame），A 點固定，D 點為鉸支承，B 點受垂直載重2t 作用，假設各桿件EI 值相同。 試分析此構架，並繪製軸力圖、剪力圖及彎矩圖。（20 分） 假設本構架使用H 型鋼，試繪製B 點及D 點之構造方式。（10 分） 假設本構架為鋼筋混凝土，試依彎矩圖繪製主筋之配置方式。（10 分） 圖一

圖所示樑結構D 點為鉸接， 試分析此結構，並繪剪力圖及彎矩圖。（20 分） 設此樑採H 型鋼，試繪鉸接點D 之構造方式。（5 分） 設此樑為膠合層木（積層材），試繪鉸接點D 之構造方式。（5 分）

根據現行風力規範，建築結構抗風設計時需要做兩種檢核。試說明該兩種檢核之內 容及其目的。（15 分）

試分析圖二所示桁架（truss）a、b、c 三桿件的軸力。（15 分） 本桁架中，若將桿件CD 移除，試研判在所示載重下之結構安全性。（5 分） 圖二

圖所示鋼筋混凝土剛構架（Rigid frame）經耐震評估結果底層柱抗剪能力不足， 針對此問題，假設底層柱擬進行補強，試建議三種不同之補強工法，並繪圖說明之。 （25 分）

於高層建築結構設計中，基樁為常用之深基礎形式。基樁一般可分為承載樁（承壓 樁）與拉拔樁，試畫出承載樁與拉拔樁之受力自由體圖（Free-Body Diagram）。另 外如果以一棟裙樓區為4 層，主樓區為40 層，地下室為4 層（地下室涵蓋範圍較 裙樓區與主樓區為大）之高層建築為例，已知該工址平時之地下水位已經頗高（例 如地下1 m）。試就超挖區（有地下室但無地上層之區域）、裙樓區及主樓區需配 置何種樁（承載樁、拉拔樁）說明之。（15 分）

茲有一80m×80m 之文化遺址，上方擬做一100m×100m 之結構措施（高度自行決 定），以保護此遺址，並提供參觀。假設遺址周邊空曠，試規劃兩種不同類型之大 跨度保護系統，並概略比較此兩種系統之結構性能及施工過程。（20 分）

試判定圖所示，兩桁架為靜定（determinate）、超靜定（indeterminate）或 不穩定（unstable）。 若兩桁架之支點B 下陷量相同，試研判那一桁架會引起桿件應力。 （20 分）

建築結構系統之受力與位移的關係要如何才能說是具有較佳的韌性？具有較佳韌性 的建築結構系統有什麼好處？鋼骨和鋼筋混凝土（RC）建築結構設計時有許多作法 或規定是為了讓結構系統具有一定的韌性，試就鋼骨和RC 結構各舉一項作法或規 定說明之。（15 分）

說明下列結構系統或結構行為有關之名詞。（20 分） 橫繫板（horizontal diaphragm） 挫屈（buckle） 剪力牆（shear） 雙曲拋物面薄殼（HP shell）

簡答下列各題：（每小題5 分，共25 分） 何謂型抗結構（Form resistant structure） 薄膜的力學原理 木材的平衡含水率（Equilibrium moisture content） 混凝土的骨鹼反應（Alkali-Silica Reaction） 被動土壓力（Passive soil pressure） 圖 A：鉸支承，B、C 為滾支承 B A D C 15m 12m 3m 3t/m 6m 圖 6m 6m 4m 4m 4m 圖 A：鉸支承，B、C 為滾支承 A B C B A (a) (b)

剪力牆常作為建築結構中抵抗地震力之構材，試繪圖說明剪力牆之配置原則，並說 明原因。（15 分） 六、如圖之桁架，假設所有桿件之材料楊氏模數為E，斷面積為A。試求出各桿件軸力， 並求出D 點之水平方向及垂直方向位移。（25 分） A C B D E F G 50 kN 12 m 6 m 6 m 10 m