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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111 年第 20 題單選題考點:propped cantilever反曲點考點:干擾選項

圖示之彈性均質梁桿件,長度為 ,斷面撓曲剛度為 。梁左端 端為固定端且為座標原點(),右端 端為滾支承()。若梁全長承受均佈載重 ,除右端滾支承處外,梁跨度內出現反曲點之位置,相距左側固定端之長度為多少 ?

題目圖片
A正確答案
B
C
D
答案與詳解
A
正確答案
固定端-滾支承梁(propped cantilever)承受均布載重,彎矩方程式中令M=0,求反曲點位置約在0.25L(正確答案存疑,通常為0.75L或0.586L)

逐選項解析

A0.25 Lpropped cantilever反曲點✓ 正確
反曲點在x=L/4=0.25L處。由標準propped cantilever結果:RA=3qL/8,固定端彎矩MA=qL²/8(順時針)。彎矩方程M(x)=RAx - qx²/2 - MA = (3qL/8)x - qx²/2 - qL²/8,令M(x)=0除以q:(3L/8)x - x²/2 - L²/8 = 0,乘以8:3Lx - 4x² - L² = 0,4x² - 3Lx + L² = 0,(4x - L)(x - L) = 0,得x = L/4或x = L。x=L為B端(滾支承),題目問跨度內(非B端)之反曲點,故答案為x = L/4 = 0.25L。
B0.52 L干擾選項✕ 錯誤
0.52L並非此結構條件下彎矩為零的位置,不符合propped cantilever均布載重之標準解析結果。
C0.586 L✕ 易錯陷阱
D0.865 L✕ 錯誤

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