三維空間薄殼結構，係由厚度遠小於他向尺度之一個或多個曲型薄版或摺版所組成。若為混凝土薄殼結構，下列何者不是其三維承載行為特徵的取決要件？

本題考點

混凝土薄殼的定義與「三維承載行為」取決於哪些要件。題幹前半句幾乎就是《建築物混凝土結構設計規範》第 12.2.3 節的定義句，考的是後半句列出的三個取決要件，再從選項中挑出不在其中的一個。

正解理由

依《建築物混凝土結構設計規範》第 12.2.3 節，薄殼係三維空間結構，由厚度遠小於他向尺度之一個或多個曲型薄版或摺版組成；薄殼具有三維承載行為之特徵，而該特徵「取決於其幾何形狀、受支撐狀況及作用載重性質」。規範列出的取決要件只有這三項：幾何形狀、受支撐狀況、作用載重性質，分別對應選項 (A)、(B)、(C)。選項 (D)「屬於張力型抗結構」不是決定三維承載行為的要件，而是一種結構型式的歸類，且混凝土抗拉能力低，混凝土薄殼主要靠曲面形狀把載重轉為面內的薄膜力傳遞，並不是以受拉為主的張力型結構。本題問「何者不是」取決要件，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   敘述屬於取決要件。《建築物混凝土結構設計規範》第 12.2.3 節明列「幾何形狀」。薄殼能以很薄的厚度跨越大空間，靠的是曲率：圓頂、圓柱形殼、雙曲線的拋物線形殼等不同曲面，面內力的分布方向與大小都不同；同樣厚度的平版若沒有曲率，只能靠彎曲抵抗，承載方式就完全不同。所以幾何形狀是決定薄殼三維承載行為的要件。

2. (B)

   敘述屬於取決要件。《建築物混凝土結構設計規範》第 12.2.3 節明列「受支撐狀況」。薄殼的面內力最後要由邊緣傳給支承，邊緣是連續支承、只在角點支承，或有邊梁、繫梁約束，會改變殼體邊界附近是否出現彎矩與剪力，也會改變推力由誰承受。同一個曲面換了支撐方式，承載行為就不同，因此屬於取決要件。

3. (C)

   敘述屬於取決要件。《建築物混凝土結構設計規範》第 12.2.3 節明列「作用載重性質」。薄殼在分布均勻、與曲面形狀相配合的載重下，主要以面內的薄膜力傳力；遇到集中載重、不對稱載重或局部載重時，殼體會出現局部彎曲，承載行為隨之改變。所以載重是均布或集中、對稱或偏載，都會影響三維承載行為。

4. (D)

   敘述不是取決要件，為本題答案。《建築物混凝土結構設計規範》第 12.2.3 節列出的三項中沒有「屬於張力型抗結構」。這個說法有兩個不符之處：其一，它是對結構型式的歸類，不是像形狀、支撐、載重那樣會改變承載行為的條件，混淆了「影響行為的要件」與「結構類別」；其二，混凝土的抗拉強度遠低於抗壓強度，混凝土薄殼屬於靠曲面形狀抵抗載重的形態抵抗型結構，多以面內受壓為主，例如圓頂；以受拉為主的張力型結構是索結構、膜結構這一類，構材本身不承受壓力，必須靠預拉力維持形狀。要改成取決要件，應是規範列出的幾何形狀、受支撐狀況或作用載重性質之一。

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