109 年 · 建築師 · 建築結構第 5 題 · 單選 · 1.5 分

有關建築物基本振動週期之敘述,下列何者錯誤?

  1. A若為相同高度之抗彎矩構架系統,鋼骨建築物之基本振動週期較鋼筋混凝土建築物為長
  2. B增加建築物重量或提升建築物結構勁度,皆可降低建築物基本振動週期正解 ✓
  3. C若採隔震系統使建築物振動週期變長,可降低作用地震力,並提升其耐震性能
  4. D以微震量測建築物地震前後之基本振動週期進行比較,若地震後量測之週期顯著增長,通常可判定建築物有所損傷

官方答案 B

出處:109 年專門職業及技術人員高等考試建築師考試「建築結構」乙段測驗第 5 題(場次代碼 109180,全卷 40 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

建築物基本振動週期的力學本質——週期由「質量」與「側向勁度」共同決定,質量越大週期越長、勁度越大週期越短;並延伸到材料差異、隔震設計與震後損傷判讀三種應用。

正解理由

單自由度振動體的自然週期與質量的平方根成正比、與側向勁度的平方根成反比。換句話說,同一棟建築物「變重」會使週期變長,「變硬」才會使週期變短,兩者對週期的影響方向恰好相反。(B) 把「增加重量」與「提升勁度」並列為降低週期的手段,其中「增加重量可降低週期」與上述關係相反,是本題唯一錯誤的敘述,故選 B。

逐項排除

  1. (A)

    正確。相同高度、同為抗彎矩構架時,鋼骨構架的構材斷面較纖細,側向勁度相對較低,雖然自重也較輕,但勁度降低的效果較明顯,整體表現較「柔」,基本振動週期較長;鋼筋混凝土構架斷面粗大、勁度高,週期較短。耐震設計規範所列的基本振動週期經驗公式中,對鋼構造建築物所取的係數也大於鋼筋混凝土建築物,反映的正是同一件事。

  2. (B)

    錯誤,為本題答案。敘述後半「提升建築物結構勁度可降低基本振動週期」是對的;錯在前半「增加建築物重量可降低週期」——質量增加,振動時的慣性變大,同樣的勁度要推動更重的質量,往復一次所需時間變長,週期反而增長。要改成正確敘述,應寫成「減輕建築物重量或提升建築物結構勁度,皆可降低建築物基本振動週期」。

  3. (C)

    正確。《建築技術規則建築構造編》第 49 條之 2 容許建築物耐震設計採用隔震消能系統。隔震層在水平方向刻意做得很柔,使整棟建築物的振動週期拉長,避開一般地震能量集中的短週期範圍;在設計反應譜上,週期進入較長的區段後,譜加速度係數隨週期增加而遞減,上部結構承受的加速度與地震力因此下降,耐震性能隨之提升。週期拉長的代價是位移變大,所以隔震系統須搭配消能裝置控制位移,但這不影響「週期變長可降低作用地震力」這個敘述的正確性。

  4. (D)

    正確。微震量測(環境振動量測)可在不損害結構的情況下測得建築物的實際基本振動週期。地震後若構材產生開裂、鋼筋降伏、接頭鬆動或非結構牆破壞,結構的側向勁度會下降;在質量幾乎不變的前提下,勁度下降就表現為週期顯著增長。因此比較震前震後的量測週期,是判斷建築物是否受損的常用指標。

記憶點

週期看「質量 ÷ 勁度」:變重或變軟則週期變長,變輕或變硬則週期變短;隔震是刻意拉長週期,震後週期變長則是受損的訊號。

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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