國營聯招 機械應用力學、材料力學100 年第 30 題單選題
如右圖所示之ABC樑,在A及B有簡支撐,A為鉸接點,BC為懸臂段,其上受一均佈負載,請問其彎曲力矩分布圖為下列何者?
1 / 5A(見題目圖)正確答案
B(見題目圖)
C(見題目圖)
D(見題目圖)
A正確答案
外伸樑受均佈負載:簡支段AB彎矩為正拋物線,懸臂段BC彎矩為負拋物線,支撐A與自由端C彎矩為零。
為什麼答案是 A
AB簡支段受均佈負載,彎矩圖為向上凸之拋物線(正彎矩,下側受拉);BC懸臂段受均佈負載,彎矩圖為向下凹之拋物線(負彎矩,上側受拉)。A點鉸支撐與C點自由端彎矩皆為零,完全符合靜力學分析。
考點:外伸樑彎矩圖考點:負載與彎矩關係考點:題幹圖判讀考點:彎矩正負號
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 外伸樑受均佈負載:簡支段AB彎矩為正拋物線,懸臂段BC彎矩為負拋物線,支撐A與自由端C彎矩為零。
均佈負載→彎矩圖必為拋物線(二次曲線),先刪直線選項B、D;簡支段正彎矩、懸臂段負彎矩→選A。
逐選項分析
A外伸樑彎矩圖✓ 正確
AB簡支段受均佈負載,彎矩圖為向上凸之拋物線(正彎矩,下側受拉);BC懸臂段受均佈負載,彎矩圖為向下凹之拋物線(負彎矩,上側受拉)。A點鉸支撐與C點自由端彎矩皆為零,完全符合靜力學分析。
B負載與彎矩關係✕ 陷阱
AB段畫成直線(三角形),這是集中負載或無負載區段的彎矩圖特徵。均佈負載作用下,剪力為一次函數,彎矩必為二次函數(拋物線),故直線圖形錯誤。
C題幹圖判讀✕
此圖為題幹示意圖(樑與負載圖),並非彎矩圖選項。圖中顯示A為鉸支撐、B為滾支撐、全樑受向下均佈負載,用於理解題目條件。
D彎矩正負號✕ 陷阱
全圖皆為直線(三角形),且AB段為負彎矩,與實際受力不符。均佈負載必產生拋物線彎矩圖,且簡支段AB應為正彎矩(下側受拉),此選項雙重錯誤。
負載-剪力-彎矩圖形關係
| 負載類型 | 剪力圖 | 彎矩圖 | 本題應用 |
|---|
| 無負載 | 水平線(常數) | 斜直線(一次) | 不適用 |
| 集中負載 | 階梯函數 | 折線(分段一次) | 不適用 |
| 均佈負載 | 斜直線(一次) | 拋物線(二次) | AB段與BC段皆適用 |
| 三角形負載 | 拋物線(二次) | 三次曲線 | 不適用 |
本題最大陷阱在「均佈負載對應拋物線彎矩圖」這一基本關係。選項B、D、E皆用直線(三角形)描繪部分區段,誘導考生混淆集中負載與均佈負載的圖形差異。記住口訣:負載零次→剪力一次→彎矩二次,每次積分次數加一。