令和7年度豊橋技術科学大学第3年次入学者選抜学力検査問題

専門科目( 5士木工学)

意注事項

1

試験開始の合図まで,この問題冊子と解答用紙を開いてはいけません。

2

問題冊子の枚数は表紙,草稿用紙を含めて 10枚です。

3

問題冊子とは別{ゴ解答用紙が7枚あります。解答は用紙の裏面にまわってはいけません。

4

問題は3闇あります。全問解答してください。

5

試験開始の合図の後すぐに,すべての解答用紙の所定の箇所に受験番号を記入してください。

6

解答は必ず各問題別の解答用紙の所定の欄に記入してください。

7

落丁,乱丁,印刷不鮮明の筒所などがあれぱ,ただちに申し出てください。

8

問題冊子の余白は草稿用として使用しても構いません。

9

試験終了時刻まで退出してはいけません。

10

問題冊子は持ち帰ってください。

(草稿用&田士木工学‑1[ 1]本問は a),(2)の 2問からなる。司、べての闇いに答えよ。
a)図1‑1に示すように,支点⑥でピン支持,支点⑦で口ーラー支持された静定トラスがある。下向きの鉛直荷重Pが節点① ⑤に作用してぃる。以下の設問に答えよ。ただし,図 1 ‑1 中の数字① ⑩は各節点の名称を示し,小文字のアルフ,ベ"ト匝] [互ヨは各部材の名称を示す。すべての部材は等質かっ等断面であり,その断面積を且,ヤング係数を五とする。また,軸力は引張を正とする。

P1P回
固7→ン6回

ι区→乃

6回4回
国回回回

ιι

2ι

図15回⑩

国

P

国⑨回3P

国⑧回2

国
HP

1

ア・支点⑥における水平反力H',鉛直反カン6,支点⑦における鉛直反力乃を求めよ。ただし,矢印の向きを正とする。

イ・部材[Ξ,[Ξ,区],国の軸力N。, Nb N。, Mを求めよ。
ウ.引張軸力の値が最も大きい部材を部材名称で答えよ。

エ.部材[互ヨの軸ひずみεqと伸びδqを求めよ。

士木工学‑2(2)次の問いに答えよ。

ここで,問いにおける部材に対しては,一様な曲げ岡上陛
五1 を有しているとし, 部材のせん断変形および圧縮・引張変形は無視できるほど小さいものとする

0

時計回りを正とする

0

また,たわみは下向き,または左向きを正,たわみ角はこり
才

持た片のたりれはさ

持疋

みを考える

0

乍先

集中荷とのとのy

才

1

図き︑)リ
力Uン

トナ
まP

重Pι3される

0

みとたわみ角︑︑‑2︑)

上y

こう

21ア

こ示すよ

Pι2δ=^,θ=^P‑3Ξ1' P 2EI

図 1 ‑2 (b)の場合のはり先端のたわみδU とたわみ角θ材を求めよ。

ιι四U↓加δU弌1くθ,( a)図1示すよこうこ

31イ

弌1くθ"

(b )
2

片持ちラーメ

こ水平荷重 P重Ωまたはモーメント U が作用している。(a),化),(C)の片持ちラーメン構造にっいて,曲げモーメント図を描け。なお,曲げモーメント図は部材の引張倶Nこ描くものとする。

0ιA

ι0A0A

ι

‑ーιPB

B

( a)
図1ウ.図13↓。

(b )

こ 可丈

(C)
3

した(a),(b),(C)の片持ちラーメン構造にっいて,おける水平変位 δH,鉛直変位 hおよびたわみ角θを求めよ。

先端B点に

士木工学‑3[ 2 ]本問はa),(2)の 2 問からなる。すべての問いに答えよ︑)

れつな力とタンクⅡ力 管路

こ゛)

水の入ったタンク

1

こうよ1)
1(

図 2 ‑0

その中を水が流れている。管内の流れは定常とする管路の断面は内1又dの円形であり,斜めに設置された管路の長さをし,水平に設置され六管路の長さを4とする。また,管路の壁面での摩擦係数を f,入口損失係数をκ.(点B),
曲がり損失係数をκb (点C),出口損失係数をk (点D)とする。基準面からタンク1およびⅡの水面までの高さをそれぞれHおよびH 管の曲がり邦で'^^、^、^

gを重カカ

Ⅱ

Pを大気圧

度
速で2つのタンクは十分に大きく,どちらの水水0效

問きるとの下

以き

ナしとるよ

゛

<久Ⅱ

もとある点Cの高さをH3 とする。

0大気圧は

゛2に等しく,点B, C, Dにおける流速はυに等̲しいとする

kb,κ。

尾Ke

HH1︑を0とし

f2︑Eでのι1υを dし2g

用をH

管路内のιりアーイの定理よ0イ.点Aから Cにべノレヌーイ の定理を適用し一点C(曲がった直後)の圧力水頭をd,υ,ι力 f,κ., kb, H力 H3, P, g, P0 を用いて表せ。なお,点Aでの流速および大気圧はそれぞれ0, P0であり,点Cにおける圧力をPCとする。
ウ^、^のときのエネルギー線と動水勾配線にっいて空欄[Σi口から〔1^にあてはまる適切な語句を語群から選び,そのアルファベットを解答棚に記入せよ。ただし,空欄[1^には等号または不等号が入るので,それを直接角刀答欄に記入せよ

0『エネルギー線はE^水頭を結んだ線で,動水勾配線は[1亙ヨ水頭を結んだ線として表される。したがって,エネルギー線[1巨1ヨ動水勾配線となる。
また,管路の内径はBC間とCD間では等しいので管内の平均流速Uはホ化しない。よってエネルギー線と動水勾配線は区11^。』
語群e平行になるf

圧力b王ユC

ピこエソd

速度交わる

ウの答えをもとにして図 2線の組み合わせとして正しい(^),動水勾配線を破線

2 (a) (d)からエネルギー線と動水勾配も(Jエニ、aのを選べ。ただし,エネノレギー線を実線)で表すものとする

0

士木工学‑4

1Aタンク
勺7

C︑︑︑︑︑︑︑︑︑

^^

︑︑︑︑

▽'

E
B

ι2

H2D︑︑︑︑又︑︑︑▽一一︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑︑▽一▽

トーーー︑ー︑{︑.

︑︑(b)(a)︑︑.

マ一︑2図2︑︑︑︑(d)(C)︑︑︑

^.

1

図2︑︑﹄

.

タンクH

ι1HI

基準面

H3^

^^

士木工学‑5(2)以下の文章の空欄[11^から[1^にあてはまる適切な語句または数値を語群から選び,そのアルファベットを解答欄に記入せよ。同じ番号の空欄には同じ解答が入るものとする。

ア.水圧の表示方法には真空状態を基準に取った[11^と大気圧を基準に取つた[1Σヨがある。[1^は[1^と大気圧の[1^として定義される。
イ.図2‑3に示すように水面に物体が浮かんでいる。この浮体は静止しており,この浮体の重力と浮力は同一鉛直線上にありっり合っているとする。
このとき,浮揚面(水面による浮体の切断面)から浮体の最深点までの水深を区1三といい,浮力の作用点を[1^という。
ウ

図 2 ‑3 の浮体を氷とする。水の比重を 1.00,氷の比重を 0.92としたとき水面下にある氷の体積は水面上にある氷の体積の約[1^倍である。
浮揚面

又7E三ヨ

図23語群

限界水深

1半心、

8Pnn)

差

上きっ水

ゲージ圧

h

比負圧

Cd1全圧

gk

正圧

・J

ef

絶対圧

ba012静圧積
傾心14士木工学‑6[ 3 ]本問は(D,(2),(3)の 3問からなる。すべての問いに答えよよ

同じ番号の空欄には同じ語句が入るものとする

口

空欄 こ当てはまる最も適切一よ次)
1(読み0に毛己00ア.イギリスでは[三巨1]革命による[1王]への人"集中により,住環境の悪化,深刻な公害等の問題が発生した。イギリスの都市計画家工ベネザーハワ

ドは区巨口と田園の各利点を統合した[1巨ヨト^想を提唱した。この構想を
5

゛︑る力

こ

抑制を図ってぃる一囲むことで広゛︑で取力り継承した 1944年の大ロンドン計画は,ロンドン都市圏をE^と呼ばれる現象の0イ.日本の都市計画では,まず都市計画法と建築基準法集団規定が適用される[1む区域を指定し,同区域を計画的な市街化を促進すべき[1王ヨ区域と,原則として市街化を抑制すべき[11区ヨ区域に区域区分する。この区域区分を担保し,必要な公共施設を整備することで良質な宅地水準を確保するために[1^制度が設けられてぃる。
方, 1980年にドイツの地区詳細計画(Bebauungsplan)等を参考にして創設された[11亙1]制度は,一定のまとまりを持った地区を対象に,その地区の実状に合ったよりきめ細かい規制を行う制度である

0ウ.都市開発や宅地化の需要が高い大都市圏の区1Σヨ区域では,農地の宅地化が進むだけではなく,地価が高いととから営農を続けるととが難しかった。しかし, 1974年に制定された[1三ヨ法の運用等により,[^区域内の農地や営農環境の保全が図られるようになった。近年,[1^はグリンインフラストラクチャーのーつとして,地域の魅力居住環境の向上や防災'減災等の多様な役割を果たすことが期待されるようになってぃる
ト0f01

近年

Tこ工

0

人工知能

ロポッ

ビッグデータと活用 こよ り都市問題の鄭'シ"ても一一一︑こおしいった社会のあり方に影響を及ぼす新たな技術の開発が進んでぃる。都市図るティへの関心が高まり,その実現に向けた取り組みが進められてぃる

0士木工学‑フ(2)あるプロジェクトでは,農地1,農地2において,士地改良事業を計画している。各農地の面積は,農地1は9km.,農地2は8km2である。士地改良事業実施の際には,農地1では Han2あたり延長2km,農地2では lkm.あたり延長 lkmの排水施設整備が必要であり,両農地の排水施設整備延長の合計を20km以下とするものとする。また,各地区において,士地改良事業を行った場合に得られる事業実施面積lkm'あたりの純便益は,農地1では 10億円,農地2では20億円が見込まれている。以上の条件の下で,2箇所の農地における純便益の△斗.[億円]を最大にする方針である。農地1,農地2の事業実施面積をそれぞれχ1[km2],χ2[km2]と表し,純便益の合計を最大化する場合の農地 1,農地2における事業実施面積を最適な士地改良事業実施面積と呼ぶものとする
0ア.農地1,農地2の最適な士地改良事業実施面積を求める闇題を数学的に定式化したい。この問題の目的関数(純便益の合計Z[億円]を与える関数)をχ1とχ2を用いて表現せよ
イ0

この問題における全ての制約条件式をχ1とχ2を用いて表現せよ

0ウ.農地1,農地2のそれぞれの最適な士地改良事業実施面積を求めよ

0その時の純便益の合計を求めよ0

また

士木工学‑8(3)次の文章を読み,空欄にあてはまる適切な語句,数値を解答欄に記入せよ

0ア.昇降式の[1^測量においては,後視と前視を交互に行うことによって測点間の高低差を測定する

0イ.2つの事象A と事象Bに対し,事象Aの確率P(A)が 0.フ,事象Bの確率P(B)が0.4,事象A と事象Bの積事象の確率P(AnB)が0.2であるとき,事象A と事象Bの和事象の確率P(AUB)は[1^となる。
ウ.都市交通計画における標準的な交通需要予測手法である四段階推計法では,まず地域全体の総交通量(生成交通量)を予測した後,ゾーン別発生集中交通量,ゾーン間分布交通量,交通手段別[1^交通量の予測を行い,最後にそれらを交通網に割り当てて配分交通量を求める
こ工.

0

道路交通流において,空間平均速度が40 km川寺,交通流率が 1,500 台ノ時のとき,交通密度は[11^台/kmである。
オ.公共交通の利便性向上等による自家用車利用から公共交通利用への転換,時差出勤等によるビーク時交通の平準化,情報提供による混雑する道路の交通の分散等により,渋滞等の道路交通の諸問題を緩和しようとする取組

みを[1^という。