專技高考-建築師建築結構113 年第 7 題單選題
在進行高層建築物結構設計時,下列敘述何者錯誤?
A於兩道連通到底的RC剪力牆間逐層設置水平短梁將兩道牆相連時,短梁稱為剪力連桿(shear-link),在地震時會優先受損,具有消能作用
B使用對稱型的平面配置可降低扭轉變形,並避免應力集中
C於部分框架中各層增設斜撐有利於提高建築物抗震能力
D大量增設厚實結構牆可提高自振週期,有助於減低地震力正確答案
D正確答案
大量增設結構牆會讓建築變『硬』,自振週期縮短而非增加,且地震力通常會變大。
為什麼答案是 D
增設厚實結構牆會使勁度 K 大增,依 T=2π√(M/K),自振週期會『縮短』而非提高;週期變短通常還會落入反應譜高地震力區,與敘述相反,故錯誤。
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完整詳解
Pro · 無限重點 大量增設結構牆會讓建築變『硬』,自振週期縮短而非增加,且地震力通常會變大。
勁度↑ → 週期↓。看到『增設剪力牆 → 週期變長』直接刷掉。
逐選項分析
A✕
剪力連桿(shear-link)是偶合剪力牆系統的消能元件,設計上讓它在地震時先行降伏吸能,保護主結構牆,屬正確耐震設計概念。
B✕
對稱平面使質心與剛心接近,可大幅降低扭轉效應,避免角隅應力集中,是耐震規範鼓勵的規則性配置。
C✕
於框架中加設斜撐可顯著提升側向勁度與強度,形成抗彎框架+斜撐的雙系統,提高抗震能力,敘述正確。
D✓ 正確
增設厚實結構牆會使勁度 K 大增,依 T=2π√(M/K),自振週期會『縮短』而非提高;週期變短通常還會落入反應譜高地震力區,與敘述相反,故錯誤。
勁度、週期與地震力關係
| 作為 | 勁度K | 自振週期T | 地震力影響 |
|---|
| 增設剪力牆/斜撐 | 增大 | 縮短 | 短週期區地震力可能增大 |
| 加裝隔震墊 | 降低 | 加長 | 地震力顯著降低 |
| 加裝阻尼器 | 不變 | 幾乎不變 | 透過消能降反應 |
| 剪力連桿(shear-link) | 維持 | 維持 | 藉降伏消能保護主構 |
D 選項把『勁度↑ → 週期↓』故意講反。考生若只記得『週期長比較安全』就會被騙,忽略了增設剪力牆其實是讓結構變硬、週期變短的作法,兩者方向恰好相反。