土木工程 98 年工程力學考古題

設有一鋼製圓筒容器的內半徑ri為600 mm，厚度是16 mm。該容器內部承受1750 kPa錶壓力，同時外部承受125 kN的軸向力，如圖一所示。該容器是以端焊（butt weld）接合方式構造，焊接道相對於軸向的角度是54°。㈠試繪出焊道處容器表面 元素（element）的應力狀態（state of stress）圖。㈡試求垂直於焊接道的應力。㈢ 試求平行於焊接道的剪應力。（提示：薄壁壓力容器的箍應力（hoop stress）為 t pri h = σ ，軸向應力（axial stress）為 t pri a

= σ ）（20 分） y F＝125 kN F 54° x 圖一 二、如圖二所示，繩索系統AE分別於B、C、D三點受集中載重（concentrated force）之 作用，C點之水平高程位於A點下方5 m處。若不計繩索之自重，試計算B與D點相 較於A點之水平高程yB與yD。（20 分） 6 kN 4 kN 12 kN 20 m 10 m 15 m 15 m 5 m B y C D E 20 m A x 圖二 98年特種考試地方政府公務人員考試試題 類 科： 土木工程

有一結構ABCD 如圖三所示，假設各桿件之撓屈剛度EI 均為定值，AB 梁為簡支型 式，有一外力P 作用於D 點，試用力矩－面積法（moment-area method）求下列各 值： ㈠A點之轉角θa，㈡若

L = a ，梁AB之最大垂直撓度為何？（20 分） P L/2 a b D A L/2 C B 圖三 四、對一受剪力V 作用之矩形斷面如圖四所示，試推導計算斷面剪應力之公式 b V I Q = τ ，並 計算剪應力隨斷面深度之變化。（20 分） b V O z y n x τ h m 圖四

試說明非圓管之管流，如何計算管壁之摩擦損失係數。（20 分）