108 年 · 建築師 · 建築構造與施工第 39 題 · 單選 · 1.25 分

有關鋼構造耐震補強策略之敘述,下列何者錯誤?

  1. A接頭修改:接頭補強是增加接頭的容量使能承受非彈性變形需求的方法,基本上無法降低結構物在地震力作用下產生的需求,因此接頭補強常需配合其他補強策略
  2. B不規則性的減少與移除:由採用新的結構桿件、補強或加勁既有桿件來達到消除或減低不規則性,但需對整體結構進行重新評估以確保結構物具有適當的耐震能力,且不會有新的不規則性或易損壞的部位發生
  3. C消能元件:消能元件其目的在減少結構物對地表震動的位移反應,因此與結構加勁十分類似,但此補強方式著重在消能而非加勁,以一些消能裝置作為補強的工具,可增加結構的阻尼並減少其側向位移反應
  4. D增加質量:在結構中增加質量可在若干方面改善其性能表現,其中之一便是增加結構物振動週期,因為增加週期之結構物一般比長週期結構具有較大的變形反應,所以可減少變形及損壞正解 ✓

官方答案 D

出處:108 年專門職業及技術人員高等考試建築師考試「建築構造與施工」第 39 題(場次代碼 108180,全卷 80 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。

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本題考點

既有鋼構造建築物的耐震補強策略,包括接頭修改、不規則性的減少與移除、加設消能元件與調整質量等手段,各自是從「提高容量」還是「降低需求」下手,以及結構週期、阻尼與地震變形反應之間的關係。

正解理由

既有建築物的耐震能力評估與耐震補強,依《建築技術規則建築構造編》第 47 條之 2 應依規範辦理;補強策略可分成兩大類:一類是提高結構本身的容量(強度、韌性、變形能力),另一類是降低地震作用下的需求(減少慣性力、減少位移)。(D) 把「調整質量」這個降低需求的策略方向寫反了:結構振動週期與質量的平方根成正比、與勁度的平方根成反比,增加質量只會使週期變長;而在一般地震反應譜中,週期越長,加速度反應雖然下降,位移反應卻是增加的,長週期結構物的變形反應通常比短週期結構物大。

因此靠「加質量、拉長週期」並不能減少變形與損壞,選項內「增加週期之結構物一般比長週期結構具有較大的變形反應」一句,本身就把「增加週期」與「長週期」當成相反的兩件事,邏輯自相矛盾。正確的策略應是「減少質量」:質量降低,地震慣性力隨之降低,週期縮短,變形反應也隨之減少。故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    敘述正確。接頭修改屬於「提高容量」的策略:把梁柱接頭補強,使接頭能承受非彈性變形而不發生脆性破壞,但它並沒有改變結構的質量、勁度或阻尼,所以地震對結構造成的力與變形需求不會因此降低。也因為只處理容量面,接頭補強常需搭配加勁、消能或減少不規則性等其他策略,才能讓整體耐震能力達到目標。

  2. (B)

    敘述正確。不規則性(如軟層、弱層、質量或勁度分布不均、扭轉不規則)是大地震中結構破壞的主因之一。補強時可新增結構桿件、補強或加勁既有桿件來消除或減低不規則性;但新增或加勁的桿件會改變勁度與質量的分布,可能讓破壞集中轉移到別處,因此必須對整體結構重新評估,確認沒有產生新的不規則性或易損壞部位。

  3. (C)

    敘述正確。消能元件的目的與結構加勁一樣,都是要減少結構在地表震動下的位移反應,差別在於手段:加勁是提高勁度來壓低變形,消能元件則是增加結構阻尼、把輸入的地震能量轉成熱能散逸,以此降低側向位移,不需要大幅提高勁度,也就不會因勁度提高而吸引更大的地震力。

  4. (D)

    敘述錯誤,錯處有三:其一,策略名稱應為「減少質量」而非「增加質量」;其二,減少質量的效果是縮短結構振動週期,不是增加週期;其三,長週期結構物的位移反應通常較大,選項把「增加週期」與「長週期」對立起來,並據此推論可減少變形,因果方向顛倒。改成「減少質量可降低地震慣性力並縮短週期,短週期結構物一般比長週期結構物具有較小的變形反應,所以可減少變形及損壞」才正確。

記憶點

補強策略分「加容量」(接頭補強、構件補強)與「減需求」(加勁、消能、減質量、消除不規則);質量要「減」不是「加」,週期越長位移越大。

內容更新 2026-10-12 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成建築設計、結構設計、施工或法規諮詢建議 · 回報錯誤

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