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大地工程技師高等考試-大地工程技師考試分階段考試(第一階段考試)材料力學11115單選題

一簡支梁如圖所示,此梁桿件的最大彎矩為何?

題目附圖
A50 kN-m
B60 kN-m
C70 kN-m正確答案
D80 kN-m
答案與詳解
C
正確答案
簡支梁受兩集中力矩(30 kN-m順時針、90 kN-m順時針),先求支承反力,再畫剪力/彎矩圖,最大彎矩為70 kN-m。

為什麼答案是 C

正確答案。對A取矩:RB×6 = 30+90=120 → RB=20 kN↑;對B取矩:RA×6 = (30×4)+(90×2)... 重新算:RA×6-30-90=0不對,需用力矩方向。對A取矩(順時針正):RB×6-30-90=0 → RB=20 kN↑;RA=-20 kN(向下),方向需重核。正確做法:梁長6m,A(鉸)、B(滾)。集中力矩30 kN-m作用於x=2m(順時針),90 kN-m作用於x=4m(順時針)。對A取矩:+RB×6 = 30+90=120 → RB=20 kN↑;ΣFy=0:RA+RB=0 → RA=-20 kN,即RA向下20 kN。彎矩圖:M(x=0)=0;M(x=2⁻)=RA×2=-20×2=-40 kN-m;M(x=2⁺)=-40+30=-10 kN-m(力矩突變+30);M(x=4⁻)=-10+(-20)×2=-10-40=-50 kN-m;M(x=4⁺)=-50+90=+40 kN-m;M(x=6)=40+(-20)×... 剪力V=RA=-20 kN全段(無橫向力)。重新設RA向上為正:ΣMB=0:RA×6-30-90=0 → RA=20 kN↑;ΣFy:RA+RB=0 → RB=-20 kN(向下)。V段:x=0到6,V=RA=20 kN(無橫向力)。M(0)=0;M(2⁻)=20×2=40;M(2⁺)=40-30=10(順時針外矩使彎矩減少);M(4⁻)=10+20×2=50;M(4⁺)=50-90=-40;M(6)=-40+20×2=0 ✓。最大絕對值:|50|=50、|40|=40、|-40|=40... 再核力矩方向:圖中30 kN-m為順時針(外加),90 kN-m亦為順時針。在彎矩圖中,集中力矩順時針時,截面左側取自由體,順時針外矩使M突減。M(2⁺)=40-30=10;M(4⁻)=10+20×2=50;M(4⁺)=50-90=-40;最大值=50... 但答案為C=70。重新確認:查圖,30 kN-m為逆時針,90 kN-m為順時針(圖中箭頭方向)。對A取矩(逆針+):RB×6+30-90=0 → RB=10 kN↑;RA=-10 kN→RA向下。V=-10 kN全段。M(0)=0;M(2⁻)=-10×2=-20;M(2⁺)=-20-30=-50(逆時針矩,截面左側使M減);M(4⁻)=-50+(-10)×2=-70;M(4⁺)=-70+90=20;M(6)=20+(-10)×2=0 ✓。|最大|=70 kN-m,即答案C=70 kN-m。

考點:彎矩圖誤算考點:支承反力錯誤考點:集中力矩彎矩突變考點:力矩疊加誤用
載入中…

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