經濟部所屬事業機構 108 年新進職員甄試試題

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(1)

1 . 大 地 工 程 學 2 . 結 構 設 計 第 1 頁,共 4 頁

經濟部所屬事業機構 108 年新進職員甄試試題

類 別 : 土 木 節 次 : 第 三 節 科 目 : 1 . 大 地 工 程 學 2 . 結 構 設 計

1.本試題共 4 頁(A3 紙 1 張)。

2.可使用本甄試簡章規定之電子計算器。

3.本試題分 6 大題,每題配分於題目後標明,共 100 分。須用藍、黑色鋼筆或原子筆在答 案卷指定範圍內作答,不提供額外之答案卷,作答時須詳列解答過程,於本試題或其他 紙張作答者不予計分。

4.本試題採雙面印刷,請注意正、背面試題。

5.考試結束前離場者,試題須隨答案卷繳回,俟本節考試結束後,始得至原試場或適當處 所索取。

6.考試時間:120 分鐘。

一、請回答下列問題:(15 分)

(一)何謂砂土液化?(5 分)

(二)在統一土壤分類系統中,針對礫石與砂土兩種顆粒土壤,如何決定良好級配(W),或 不良級配(P)?(5 分)

(三)假定某擋土牆背填砂莫爾庫倫破壞準則為τ = × ∅,請繪出主動土壓力莫爾應力 圓,被動土壓力莫爾應力圓及破壞包絡線之相對關係。(5 分)

二、如【圖 1】所示,懸臂式擋土牆,土壤單位重 γ= 18 kN m⁄ ,c=0、∅=35

3

,擋土牆單 位重 γ = 24 kN m⁄ ,牆底與土壤間抗剪角 = 25

,牆前被動土壓力假設可忽略,

地下水位在牆底面下方,請計算並回答下列問題:(計算至小數點後第 2 位,以下 四捨五入)(20 分)

(一)單位寬度擋土牆所受側向土壓力合力?(4 分)

(二)擋土牆抵抗滑動安全係數,並判斷是否安全,若不安全,應如何改善?(8 分)

(三)擋土牆抵抗傾覆安全係數,並判斷是否安全,若不安全,應如何改善?(8 分)

【圖 1】

【請翻頁繼續作答】

1.75 m 0.3 m

5.4 m 0.4 m

1.2 m

3 m

(2)

1 . 大 地 工 程 學 2 . 結 構 設 計 第 2 頁,共 4 頁 三、如【圖 2】所示,某鋼鈑樁,置入 12 m 砂土層,其中 7 m 貫入土層中,河床以上為砂層,河床

以下為不透水地盤,H

1

=5 m,H

2

=1 m,透水係數K = 10 cm sec γ = 19.81 kN m⁄ , 請計算:(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)(15 分)

(一)利用流網計算鋼鈑樁單位寬度每日滲流量為多少m day ⁄ ?(5 分) m (二) A 點及 B 點壓力水頭,水壓力差(5 分)

(三)當上游水位 H

1

提高至多少公尺時,下游出口處 B 點處會有流砂現象(5 分)

【圖 2】

四、鋼筋混凝土造簡支矩形梁,其長度為 800 cm,斷面為 b=30 cm,h=60 cm,d=53 cm,梁承 受含自重均佈靜載重 2.5kgf/cm 與均佈活載重 7.5 kgf ⁄ cm,混凝土抗壓強度 280 kgf ⁄ cm

2

拉力筋降伏強度 2800 kgf ⁄ cm

2

,拉力筋面積 20 cm

2

,請依最新鋼筋混凝土結構設計規 範,計算並回答下列問題(計算開裂彎矩 M

()

及未開裂之斷面慣性矩 I

g

時可忽略拉力筋之 貢獻):(計算至小數點後第 3 位,以下四捨五入)(15 分)

(參考公式:I

e

=*

+ +

,-

./

3

I

0

+11- *

+ +

,-

./

3

2 I

cr

) (一)斷面開裂彎矩M

()

(5 分)

(二)靜載重作用下即時撓度(5 分)

(三)靜載重與活載重作用下即時撓度(5 分)

H2 3.5 m 3.5 m B

A

不透水地盤

12 m

鋼鈑樁

河床

H1

(3)

1 . 大 地 工 程 學 2 . 結 構 設 計 第 3 頁,共 4 頁 五、如【圖 3】所示,有一承受軸力及彎矩之矩形柱,斷面 30 cm× 50 cm,配置 6-D25 鋼筋

(A

b

=5.067 cm

2

,f

y

=4200 kgf ⁄ cm

2

)混凝土抗壓強度 280 kgf ∕ cm

2

,請計算並檢核該柱在考 量靜載重及活載重因數化載重作用下,依最新鋼筋混凝土結構設計規範規定是否安全?

(計算至小數點後第 3 位,以下四捨五入)(20 分)

載重 軸力 P 彎矩 M

靜載重 D 50 tf 10 tf - m

活載重 L 40 tf 5 tf - m

載重尚未因數化

【圖 3】

5 0 c m

3 0 c m

6 .5 c m 6 .5 c m

【請翻頁繼續作答】

(4)

1 . 大 地 工 程 學 2 . 結 構 設 計 第 4 頁,共 4 頁 六、有一受軸壓力之鋼柱,已知鋼柱總長度 12 m,柱底 A 點處及柱頂 C 點處之邊界條件如

【圖 4】所示,柱中 B 點處 X‒Z 面有一鉸接側向支撐,材料斷面性質及相關尺寸:

E = 2040 tf cm

8

F

:

= 3.5 tf cm

8

A

0

= 116 >?

8

d = 35.3 cm,t

@

= 0.952 cm,

b

B

= 25.4 cm,t

B

= 1.64 cm,C

D

= 26700 cm ,C

:

= 4480 cm ,F

G

= 15.171 cm,

F

:

= 6.215 cm,試以極限設計法(LRFD),請計算該柱設計壓力強度(∅

C

P

n

)為多少 tf?

(計算至小數點後第 3 位,以下四捨五入)(15 分)

(參考公式:

I.JKK

L M

f

y

A

g

0.658

L

Mf

y

A

g

)

條件 邊界無側位移 邊界有側位移

端點形式 固接-固接 鉸接-固接 鉸接-鉸接 固接-固接 固接-鉸接 自由端-固接 設計 K 值 0.65 0.8 1.0 1.2 2.0 2.1

【圖 4】

C

L

A y - z 面

A

0.5 L

0.5 L

P

B C

x - z 面 Z P

Z

數據

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參考文獻

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