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115 年第 32 題單選題
一地梁 ABCD 完全水平且坐落在土層上,AB 段、BC 段、CD 段之長度分別是 1 m、3 m、1 m。若 BC 段承受 40 kN/m 垂直向下的均佈載重作用,則地梁內最大彎矩為多少 kN-m?
D正確答案
BC 段向下載重總量為 120 kN。地梁全長 5 m 坐落於土層上,依題目標準解的均勻土壤反力假設,土壤向上反力為 120/5=24 kN/m。由剪力圖可知,剪力在 BC 段中點為零;該處彎矩最大,為 30 kN-m。
逐選項解析
A0✕ 錯誤
0 kN-m 代表誤認土壤反力只作用於 BC 載重區,因而把 BC 段的 40 kN/m 向下載重完全抵銷。然而地梁全長 AB、BC、CD 均坐落在土層上,依本題採用的假設,總土壤反力應分佈於全長 5 m;因此 AB、CD 段仍有向上反力,梁內必產生彎矩。
B10✕ 易錯陷阱
10 kN-m 可由錯誤的土壤反力強度 20 kN/m 而得:若誤將總載重 120 kN 分配到錯誤的 6 m 長度,會算得 20 kN/m,再把 AB 段視為長 1 m 的受均佈反力區段,得到 20×1²/2=10 kN-m。正確分配長度是全梁 5 m,土壤反力應為 24 kN/m,故 B 點彎矩應為 24×1²/2=12 kN-m,且這也不是全梁最大彎矩。
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