96年結構技師心得分享

[夏燁]

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應友人的請求，提供在下結構技師的準備方式給對方，剛好也分享了大地技師心得，在此一併給大家參考。至於土木技師考上年代距今已比結構技師更久遠，且版上也有眾多高手分享就略過了~

◎前言
結構技師相較土木技師來說，計算題與申論題比例約為6:4甚至7:3，且全程到考人數又少很多，約200~300人，就算前16%(且平均都有50分)，也才30~50個左右，所以計算品質要相當講究。至於念完前面又忘後面，對第一次準備國考的考生來說很正常，因為剛開始起步一定要先聽帶、上課、整理筆記，且考科繁多資料量也相當大，公式、觀念、解法、題型...均具深度及廣度，不過有第一年準備一輪與考試經驗，再來第二輪就應該比較得心應手，至少基本的筆記應該都有整理了。我想今年若持續準備，可以朝著以下建議方向準備，這是我之前考上結技的準備方法，設計科目在補習班上完課並念完講義有基本觀念後，都以我國設計規範與解說為依歸，除了補習班的參考解答，其他資料就只當參考用。

◎結構學
這科是得分主力，大部分的考生感覺是人人會寫，但個個沒把握。看到傳統基本考題，該題一定要有能力在「最短時間」寫完並得滿分。觀念及方法建立後，平常要培養練習到上考場看到題目，可以知道自己哪些題目有把握得滿分的能力，不是瀏覽後覺得自己都會寫而已，一定要有「寫在考卷上，分數才是自己的」的想法，所以目標應訓練能在時間壓力下把會寫的寫完並完全算對，或至少要挑3題穩穩的完整寫完得滿分，另一題拼部分分數。
▓考題分析
以102年考題為例，第一題靜定桁架必須要快速寫完得滿分，才有時間寫後面3題計算量較大的題目。第二題雖指定卡式定理解題，為二度靜不定，但只有一個自由度，可先在題目紙上快速用傾角變位法或彎矩分配法解出答案當參考，才知道有沒有算錯。第三題非正交剛架，相信大家都會算，但每個人答案卻不盡相同，就算同一個人解兩次，答案也可能不一樣，因為這類題目有太多細節要注意，一個小地方如:各桿的側位移、固端彎矩等寫錯，就成了所謂的「Garbage In, Garbage Out」，這樣得分也可能不會太高。第四題結構矩陣法，應該是近幾年來結構技師必考題，直接勁度法(分筆算及電算兩種)或有限元素位移法都要會，計算流程很制式，觀念瞭解後很好拿分。
▓單元重要性
穩定性、靜不定度及自由度判別：★★★★★ (不是會考，是要能清楚判斷，計算源頭要對)
剪力圖及彎矩圖(梁及剛架)：★★★★★ (不管靜定或靜不定，均可能要求繪製)
靜定結構分析(梁、桁架及剛架)：★★★
單位力法解變位(梁、桁架及剛架)：★★★★
共軛梁法解變位：★★★★
變形相合法(梁、桁架及剛架)：★★★★★
能量法(含最小功法及卡式第一、第二定理；梁、桁架及剛架)：★★★★
傾角變位法(梁及剛架)：★★★★★
彎矩分配法(梁及剛架)：★★★★
結構矩陣法(含直接勁度法或有限元素位移法；梁及桁架或兩段正交剛架)：★★★★★
影響線分析(梁及桁架)：★★★★
▓參考資料:
無，觀念正確，歷屆考題(高考、土技、結技)算到熟，練習答題技巧養成習慣即可。
▓設定標準: 75分；實際得分: 80分(96年結技)

◎鋼筋混凝土設計與預力混凝土設計
這科難易度很不穩定，範圍及公式又雜且主要還有預力，要得高分不太容易，因為大部分的人預力都沒啥準備，我之前雖然有認真準備，但還是寫不完。預力建議只念前面幾個重點如：先拉法及後拉法的觀念、應力合成及步驟、預力損失、開裂彎矩及撓曲分析。RC傳統考題一定要練習到很熟(觀念、公式均要能在一張空白紙由無到有寫出來)，如：撓曲分析與設計、剪力分析與設計、短柱分析、細長柱檢討、使用性分析。另外，要加強的是耐震設計、扭矩分析與設計、伸展長度與握裹設計。而近來規範推廣的壓拉桿模式，沒上過課要自學比較難抓到重點，所以是否要準備，就依自己能力取捨。
▓考題分析
以102年考題為例，第一題撓曲設計一定要會，基本分不能丟。第二題耐震設計的橫向鋼筋設計，把混凝土結構設計規範第15章念熟配合考古題(如93年結技)應可得高分。第三題為扭矩設計，難在沒給複雜的相關公式配分又重，不易得高分，但至少要會寫基本的開裂扭矩等相關計算，近年來各類考試扭矩分析及設計考題有逐漸增多的趨勢，須多留意。第四題預力中的開裂彎矩，很久沒出了，終於又看到，可參考93年結技。
▓單元重要性
撓曲分析與設計：★★★★★
剪力分析與設計：★★★★ (有時撓曲設計與剪力設計會出在同一題，如95年結技)
短柱分析：★★★★★
細長柱檢討(無側移)：★★★★
基礎分析與設計：★★★★
樓板分析與設計(含單向板與雙向板)：★★★
使用性分析(含撓度分析與裂縫控制)：★★★★
耐震設計(含梁、柱之橫向鋼筋規定與設計、柱頭剪力分析)：★★★★★
扭矩分析與設計：★★★★
伸展長度與握裹設計：★★★★
壓拉桿模式：★★★
PC之應力合成及步驟：★★★★
預力損失：★★★
PC之開裂彎矩及撓曲分析：★★★
▓參考資料
強烈建議買1本中國土木水利學會出版的混凝土結構設計規範(401-100)來研讀(或上內政部營建署網站下載印出)，其相關例題書籍有時間也可念，有時觀念問答題會從解說考出來。至於我念的參考書(呂文堯、游新旺著、陳文雄著)因使用規範已經過時，所以建議念大眾推薦的考試用書(蔡修毓 著)，去書局翻翻有需要再看，但我沒念過無法給評論。
▓設定標準：50分；實際得分: 55分(96年結技)

◎材料力學
這科也是得分主力，基本題型當然必須練熟，百分之百算對，之後要再加強難一點的進階題如：開口薄壁斷面及封閉薄壁斷面之扭矩分析(參考93年結技、95年結技)、梁柱挫屈分析(挫屈控制方程式推導，參考94年、98年結技)、塑性分析(參考94年結技(鋼結構)、96年結技、97年土技及結技、98年土技、99年結技、100年土技、101年結技)、非線性分析(參考93年結技、101年結技)、不對稱彎曲(參考96年結技)、溫度效應之軸力與撓曲分析(參考93年結技、98年土技、99年土技、100年結技)。另外，還有靜不定桁架因溫度效應產生挫屈的綜合考題(參考96年結技)、有間隙(缺口)的問題(參考93年結技、96年結技)。以上這些都是一般考生比較不懂，平常又不願意面對的題目，若多加準備，當然考出來就是上榜與否的關鍵。因為不能只想固守自己會的基本題，也要去準備能開疆闊土的進階題。
▓考題分析
以102年考題為例，第一題應是材力教科書的例題，算是非線性及塑性分析綜合題，觀念弄懂不算太難，計算式也不繁雜。第二題也是材力教科書的例題，屬於梁內應力分析之基本題，一定要快又準。第三題還是材力教科書的例題，屬於組合應力分析，算是基本進階題，必須練熟。第四題依然是材力教科書的例題，屬於比較簡單的挫屈分析，只要具備判斷強弱軸挫屈觀念，及邊界對有效長度的影響即可得高分。整體來說，這份材力考題算中等偏一般，大家都會寫，就比細心度及計算品質。
▓單元重要性:
軸力分析(含靜定或靜不定)：★★★
扭矩分析(含靜定或靜不定)：★★★
撓曲分析(含靜定、共軛梁法及靜不定)：★★★★★
梁內應力分析(含撓曲應力、撓曲剪應力及剪力中心)：★★★★★
平面應力及平面應變分析(含莫爾圓)：★★★★★
組合應力分析(含破壞理論)：★★★★★
薄壁斷面扭矩分析(含開口及封閉斷面)：★★★★
挫屈分析(含彈性柱及梁柱挫屈控制方程式推導)：★★★★
塑性分析(含軸力、扭矩及撓曲)：★★★★★
非線性分析(主要為軸力及撓曲)：★★★★★
溫度效應之軸力與撓曲分析：★★★★★
不對稱彎曲：★★★★
▓參考資料
材力考試用書(毛昭綱 著)、Timoshenko及Gere的材力習題、歷屆考題(高考、土技、結技)算到熟，練習答題技巧養成習慣即可。
▓設定標準: 75分；實際得分: 93分(96年結技)

◎鋼結構設計
這科可說是範圍很廣，公式最多的一科，又分ASD及LRFD兩種，不能預測哪一種設計方式會考比較多，有時會同一題會要求你用兩種方法各解一遍，重要性並重。兩本設計規範與解說也都是必念的，之前交大翁正強老師最喜歡考問答題(結技一整張100分，或土技鋼構部分兩大題50分；參考88年土技、90年土技、92年土技、95年結技、97年土技)，現在換誰出就不一定。台科大陳正誠老師講義與陳生金老師的書都很不錯，但還是要自己整理同單元ASD及LRFD的公式比較，才是上策。聽帶子及邊念補習班的講義資料，就要邊看該單元的規範且邊整理筆記。
▓考題分析
以102年考題為例，第一題應算是材力考題範疇，雖然出現在鋼結構，但不能說不會，應力求滿分。第二題靠桿原理及萊梅厥公式（LeMessurier formula）雖算是冷門考題，但已經考過多次，準備上須稍加留意。第三題算是早期(86~94年)土技、結技常考的考古題了，兩種方法必須練熟。第四題二階分析屬於比較難算的考題，近年來有開始出現的趨勢。
▓單元重要性
鋼結構基本觀念與材料性質：★★★★★ (不一定會考，但要懂才算是念過鋼結構)
張力桿件分析與設計(含ASD及LRFD)：★★★★
壓力桿件分析與設計(含ASD及LRFD)：★★★★★
梁桿件分析與設計(含ASD及LRFD)：★★★★
梁柱桿件分析與設計(含ASD及LRFD)：★★★★
接合設計(含ASD及LRFD；螺栓接合與銲接接合)：★★★★★
塑性分析與設計(含破壞機構)：★★★
耐震設計(含同心支撐、偏心支撐、BRB)：★★★ (主要是觀念及規範條文)
SRC設計：★★ (投資報酬率太低，不建議準備，只有92年結技出現過)
▓參考資料
強烈建議一定要看「鋼結構設計規範(ASD及LRFD)」、「鋼結構施工規範」、其餘基本觀念建立可參考台科大陳正誠老師講義與陳生金老師的書就或補習班資料就夠了。另外，大眾推薦的考試用書(許弘 著)去書局翻翻有需要再看，我沒念過無法給評論。
▓設定標準: 60分；實際得分: 51分(96年結技)

◎結構動力分析與耐震設計
這科範圍大到有時真不知怎麼準備起，雖然有相關但可以把它拆成兩科來念。結構動力學是結構組必修科目，結構組學生應該要有基本的運算能力，從單自由度運動方程式(含連續分布)的建立與頻率分析，到多自由度運動方程式的建立與振態分析，及兩者的地震反應分析，這些應該要算的很熟。至於耐震設計範圍太廣，有可能RC、鋼結構考出來，又在這科再度出現，沒念的話可說是二度傷害。所以可以配合RC、鋼結構來念，尤其是RC規範的耐震設計篇真的要下功夫研讀。而「建築物耐震設計規範」最新版本為100年7月版，可以去營建署網站下載印出，自94年建築物耐震設計規範全面改版後，就陸續出規範內容的相關問答題(參考95~102年結技)，算是必須詳加研讀的資料，尤其近來第九章隔減震觀念及規範考題也開始出現(參考97年結技、100年結技、101年結技)，可配合台科大黃震興老師的講義，準備起來會比較快。
▓考題分析
以102年考題為例，第一題40分的問答題，有隔減震問題、側推問題、阻尼器問題等，這些問題要有看過相關研究成果或講義，寫出來可能會比較符合出題老師的答案；國家地震中心的研究很常會反應在結技考題上，例如之前熱門的「挫屈束制支撐(BRB)」(參考92年結技、94年結技)。第二題就是前述的RC耐震設計考題，相關考題從921地震後迄今15年，算是必須準備的熱門(參考88年土技及結技、91年結技、93年土技、94年結技(RC)、97年土技、98年結技(RC)、101年結技(RC))，不算新題目了，應好好把握拿分。第三題屬於基本連續分布的頻率分析，也應該要拿高分。第四題屬於多自由度振態分析配合地震反應分析的題目，至少要能夠動筆計算一些基本參數，不要留空白。
▓單元重要性
單自由度動方程式(含連續分布)的建立與頻率分析：★★★★★
多自由度運動方程式(含剪力屋架)的建立與振態分析：★★★★★
地震反應分析：★★★★★
RC耐震設計(含梁、柱之橫向鋼筋規定與設計、柱頭剪力分析)：★★★★★
鋼結構耐震設計(含同心斜撐、偏心斜撐)：★★★ (主要是觀念及規範條文)
建築物耐震設計：★★★★★
公路橋梁耐震設計：★★★ (投資報酬率偏低，僅91年結技、99年結技出現過，但蠻經典的)
國家地震中心研究論文(含台大、台科結構組論文)：★★★ (可上台大或台科圖書館網頁瀏覽論文題目，即可看出現行研究方向，尤其台大黃世建老師、台科大黃震興老師等研究論文，如有重要的研究或專利成果就多瞭解一下)
▓參考資料
結構動力學上過九華王哲老師及毛昭綱老師的課，就自己念及算題目。耐震設計主要以混凝土結構設計規範(當時最新版本401-93，現在應為401-100)、建築物耐震設計規範、鋼結構設計規範(ASD及LRFD)、公路橋梁耐震設計規範為主(前兩者的耐震設計為主，後兩者的耐震設計參考備用為輔)。
▓設定標準: 50分；實際得分: 68分(96年結技)

◎土壤力學與基礎設計
這科考題在早期結技考試，都是考生的得分主力，考得較簡單。但近幾年就開始出的具相當水準，沒好好準備，分數也衝不高。雖然每個章節都是重點，但準備上只要熟讀施國欽老師的「大地工程學(一)(二)」，再彙整成自己的筆記，配合練習考古題，應可考的不錯。不過平常應該多補充一些施工案例資料，臨場考試有考到相關題目，若懂得多寫出來較能獲取高分。雖然土力基工的理論公式及經驗公式相當多，但基本上觀念弄懂，自然就記的牢。如剪力強度章節中，CD、CU、UU試驗步驟觀念清楚，配合莫爾圓及三角函數就可解很多問題，不須背公式。另外，建議下載「建築物基礎構造設計規範」來念，內容有蠻多對於基工公式、觀念有詳細解說外，還有很好的圖表整理，有助於問答題寫法。
▓考題分析
以102年考題為例，第一題25分的問答題，有邊坡穩定分析所需參數、波動方程式估計樁承載力原理、側向土壓力比較(Rankine及Coulomb)及加勁土壤穩定分析檢核，均屬於基礎工程的基本觀念問答題，因每小題配分不高，配合圖表及條列式簡要說明即可，切勿當一題25分回答。第二題屬於夯實理論問題，但牽涉兩種土壤混合的觀念，可參考97年結技。第三題屬於應力路徑問題，也是大多數考生比較不想面對的考題，要對試體從鑽探取出至試驗過程的加壓解壓相當清楚，才有辦法順利求解，算是進階題。第四題屬於土壤液化及地盤改良之綜合考題，從921地震以來，土壤液化頗受重視，也反應在考題上(參考96年土技及結技)，應列入準備的基本範圍，至少初始液化、反覆液化、液化的機制及建築物耐震設計規範第11章液化的相關條文要瞭解。
▓單元重要性
土壤的物理性質：★★★★★ (所有計算題的基礎)
土壤分類：★★★★
土壤微觀結構：★★★
土體應力觀念(含莫爾圓、極點法；計算重點為各層有效應力及孔隙水壓)：★★★★
土壤滲透性(計算重點為滲透係數及流線網)：★★★★★
土壤壓縮性(計算重點為NC及OC黏土壓密沉陷量、壓密速率)：★★★★★
土壤剪力強度(計算重點為各種三軸壓縮試驗應力變化及應力軌跡)：★★★★★
側向土壓力：★★★★★
擋土牆(含加勁土壤及板樁牆)：★★★★★
邊坡穩定分析(含複合型滑動及地錨分析與設計)：★★★★
淺基礎承載力：★★★★★
淺基礎設計(含筏式基礎)：★★★★★
擋土開挖支撐及穩定分析：★★★★★
樁基礎承載力(含單樁、群樁及負摩擦樁)：★★★★★
土壤液化：★★★★
土壤夯實與地盤改良(計算重點為最大乾密度及最佳含水量，問答重點為地盤改良)：★★★★
▓參考資料
施國欽老師所寫的「大地工程學(一)(二)」、建築物基礎構造設計規範、網路資料。
▓設定標準: 60分；實際得分: 61分(96年結技)

最低錄取標準：61分 (96年結技)

◎結論
同樣地，上述單元重要性是在下自己由考古題中認為的重點，各位可自行斟酌準備。雖然技師或高考科目繁多、範圍廣泛，每年各科考題就決定在那4~5題，所以各科單元及相關資料取捨很重要，但是要有「這是競爭激烈的國家考試」的觀念，沒有充分準備下過一番苦功，打好紮實的基礎，相信每一科只想靠運氣賭哪些單元不考，能運氣這麼好且這樣上榜的畢竟是少數。只有準備過一輪的基礎後，再取捨挑重點及自己弱點加強，才是能提高上榜機會的途徑，因為我的國考經驗告訴我，要始終相信「天助自助者」~以此共勉之。祝各位皆能金榜題名~

[站長]

夏燁兄，感謝分享考試心得嘉惠更多考生。

您的考題分析、應考策略、單元重點、參考資料及考古題型論述相當完整。

也希望更多新科技師不吝分享心得~

原文將收錄到歷年分享上榜心得的名人堂

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