專技高考-建築師建築結構108 年第 21 題單選題
地震後磚造寺廟的損壞常見山牆下方出現一條水平裂縫,主要為何種作用力所造成?
A、B正確答案
山牆下方水平裂縫是地震時牆體受面外彎矩作用,底部受拉破壞所致。
為什麼答案是 A、B
地震時山牆承受面外水平力,牆體如懸臂梁般彎曲,底部產生最大拉應力,磚造抗拉弱,故在山牆下方出現水平裂縫,正是彎矩破壞的典型特徵。
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完整詳解
Pro · 無限重點 山牆下方水平裂縫是地震時牆體受面外彎矩作用,底部受拉破壞所致。
逐選項分析
A✓ 正確
地震時山牆承受面外水平力,牆體如懸臂梁般彎曲,底部產生最大拉應力,磚造抗拉弱,故在山牆下方出現水平裂縫,正是彎矩破壞的典型特徵。
B✕ 陷阱
剪力破壞的典型特徵是 45 度斜向裂縫或 X 形交叉裂縫(如常見的剪力牆破壞),而非水平裂縫,故不符本題描述。
C✕
扭矩造成的破壞通常呈螺旋狀或斜向裂縫,多見於結構平面不對稱時的整體扭轉反應,不會在山牆下方出現單純水平裂縫。
D✕
軸力(壓力)造成的破壞多為垂直裂縫或壓碎剝落,拉力則整體斷裂。水平裂縫不是軸力的特徵,可排除。
地震牆體裂縫型態與作用力對照
| 裂縫型態 | 主要作用力 | 發生位置 | 破壞機制 |
|---|
| 水平裂縫 | 彎矩 | 山牆底部 | 底部受拉 |
| 斜向/X形裂縫 | 剪力 | 牆體中段 | 主拉應力超過 |
| 螺旋裂縫 | 扭矩 | 整體或角隅 | 平面不對稱扭轉 |
| 垂直裂縫 | 軸力(壓) | 牆身 | 壓碎或挫屈 |
很多考生看到「地震」「磚牆」就反射選剪力(B),但關鍵在「水平裂縫」四個字。剪力破壞是斜裂縫,水平裂縫才是彎矩造成牆底受拉的特徵,必須看清裂縫方向再選。