如圖示之剛構架,AB、BC、CD 之長度均為 L 且為相同斷面,EI = 撓曲剛度,B、C 均為鉸接。當 P 作用在 BC 梁之中間位置時,此剛架之彈性挫曲載重(elastic buckling load)為 ,則 k 值為何?


B、C 為鉸接,梁 BC 不傳遞彎矩至柱頂,柱 AB 與 CD 頂端為鉸支、底端固定?不對!圖示雖未給,但依常規剛架題型及選項反推,應為「柱底固定、柱頂鉸接」或「兩端皆鉸」。然若柱底亦鉸,則 K=1,Pcr_total = 2×(π²EI/L²),此時 k=2,不在選項中。故合理假設為「柱底固定、柱頂鉸接」,K=2.0?矛盾。重新審視:若 B、C 鉸接且柱底亦鉸,則每柱為兩端鉸支,K=1,總臨界載重為 2×π²EI/L² → k=2(無此選項)。因此唯一合理解釋是:題目所指 Pcr 為「整個剛架之總挫曲載重」,且結構對稱,每柱承受 P/2。當柱為兩端鉸支(K=1),單柱 Pcr,col = π²EI/L²,故總 Pcr = 2 × π²EI/L² → 與題目形式 Pcr = k·EI(π/L)² 比較,得 k=2?仍不符。關鍵在於:若 B、C 鉸接,梁無抗彎能力,柱頂可自由側移嗎?若為「有側移剛架」且柱頂鉸接、柱底固定,則 K=∞?不合理。最終正解邏輯:因 B、C 鉸接,梁不提供轉動束制,柱頂相當於鉸支;若柱底亦為鉸支(常見簡化模型),則每柱 K=1,但題目問的是「剛架整體」,而 P 作用於梁中點,對稱下每柱軸力為 P/2。令單柱臨界載重 = π²EI/L²,則當 P/2 = π²EI/L² 時挫曲,故 Pcr = 2π²EI/L² → k=2。但選項無 2。因此必須重新理解:或許題目中之 L 並非柱長?或 EI 為整架等效剛度?查經典題庫:此為標準題,當 B、C 鉸接,柱頂無彎矩,且若柱底固定,則有效長度係數 K=2.0(一端固定一端自由?不,鉸接非自由)。正確模型應為:柱底固定、柱頂鉸接 → K=2.0?但 K=2 時 Pcr,col = π²EI/(2L)² = π²EI/(4L²),兩柱合計 Pcr = 2 × π²EI/(4L²) = π²EI/(2L²) = (1/2) EI (π/L)² → k=1/2。此與選項 B 吻合。故隱含條件為「柱底固定」。
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