現在位置首頁 > 博碩士論文 > 詳目
  • 同意授權
論文中文名稱:部份韌性RC構架非線性行為模擬研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Simulation and Verification on the Nonlinear Response for Partial- Ductile RC Frame [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:98
出版年度:99
中文姓名:王甄薇
英文姓名:Jan-Wei Wang
研究生學號:97428023
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2010-07-14
論文頁數:119
指導教授中文名:廖文義
指導教授英文名:Wen-I Liao
口試委員中文名:張順益;簡文郁
口試委員英文名:Shuenn-Yih Chang;Wen-Yu Jean
中文關鍵詞:鋼筋混凝土動力非線性歷時分析Takeda Model損傷指標
英文關鍵詞:Reinforced ConcreteNonlinear time history analysisTakeda ModelDamage Index
論文中文摘要:本研究以部分韌性低矮RC構架為對象,進行非線性動力分析之研究。首先以Takeda遲滯模式模擬RC構架之塑性鉸,建立單層雙跨鋼筋混凝土(RC)構架之有限元素模型,進行動力非線性歷時分析。動力分析結果與該RC構架之振動台試驗結果分析比較,配合參數之敏感度分析,以驗證Takeda遲滯模式模擬部分韌性低矮RC構架受震行為之可靠性及優缺點,並對模型參數提出建議。針對位移、基底剪力、遲滯迴圈、遲滯能及損傷指標(Damage Index)等工程設計、評估常用之參數,進行分析比較。本研究並選取台北盆地內數個實測之地震紀錄為輸入地震力,進行RC構架非線性動力分析。研究RC構架之性能表現,統計位移、基底剪力、遲滯能及損傷指標等參數與地震強度之關係。本研究成果可作為結構物耐震評估的參考。
論文英文摘要:The objective of this study is to investigate the nonlinear dynamic response of partial ductile low-rise RC frame subjected to earthquake ground motions. The structure is modeled as nonlinear frame elements with lumped plasticity by defining plastic hinges at both ends of the beams and columns. The Takeda hysteretic model is adopted to simulate the plastic hinge of the RC frame. The experiments of shaking table test of a RC-frame, subjected to a real ground motion recorded during the 1999 Taiwan Chi-Chi earthquake, are used for verification of the nonlinear dynamic response analysis. This study focuses on the results which are related to engineering parameters: maximum displacement, inter-storey drift ratio, base-shear, hysteretic energy, and damage index. Parametric studies on the parameters of the Takeda hysteretic model are conducted to verify the accuracy of nonlinear structural modeling. Two groups of ground motions collected from different site conditions are used as the inputs to study the site effects on the nonlinear dynamic response of the low-rise RC frame based on the statistic analysis.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 3
1.3 研究目標與方法 5
1.4 本文內容 6
第二章 RC構架之非線性參數模擬 9
2.1 RC結構非線性反應分析 9
2.2 RC構件非線性模擬 10
2.2.1 多線性Takeda Model塑性行為 10
2.2.2 RC構架之斷面分析 11
2.2.3 剛性域與塑性鉸長度 13
2.2.3.1 剛性域長度 14
2.2.3.2 塑性鉸長度 15
2.3 RC構件非線性設定 15
2.4 非線性分析簡介 16
第三章 RC構架動力行為模擬與驗證 29
3.1 RC構架振動台 29
3.2 試驗構架 30
3.3 試驗程序與結果 31
3.4 試體動力反應模分析 32
3.4.1 結構模型 32
3.4.1.1 非線性之塑鉸設定參數計算 32
3.5 分析與試驗結果比對 34
3.6 模擬分析結論 35
3.7 結果討論與建議 36
3.7.1 Takeda Model參數敏感度分析 36
3.7.2 Takeda Model轉角參數之調整建議 37
3.7.3 Takeda Model彎矩參數之調整建議 37
3.8 RC構架模擬分析之討論參數 38
3.8.1 遲滯耗能 38
3.8.2 損傷準則 39
3.8.3 最大有效地表加速度,EPA 40
3.9 討論參數之比對 41
3.9.1 遲滯耗能之比對 41
3.9.2 損傷指標DPA之比對 42
第四章 結構受震反應與結構損傷 59
4.1 地震歷時之特性與篩選條件 60
4.1.1 符合台北二區之地震紀錄 60
4.1.2 符合岩盤站之地震紀錄 61
4.1.3 地震紀錄之反應譜比較 62
4.2 RC構架模擬分析之結果 62
4.2.1 輸入地震之反應比較 62
4.2.2 分析之結果討論 63
4.3 分析統計 64
4.4 動力歷時分析與勁力分析比較 65
第五章 結論、建議與展望 112
5.1 結論 112
5.2 討論 113
5.3 展望 113
參考文獻 115
附錄A 開裂彎矩之計算(例:兩側柱) 118
論文參考文獻:[1] 鐘立來、葉勇凱、簡文郁、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、涂耀賢、柴駿甫、黃世建、孫啟祥,校舍結構耐震評估與補強技術手冊第二版,財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心,NCREE-09-023,2009。
[2] 耐震能力詳細評估之程序-容量震譜法,財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心。
[3] 翁元滔,實尺寸鋼板剪力牆構架擬動態試驗,財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心,第六十期,2006.12。
[4] 賴弘勛,混凝土構架之振動台試驗與模擬分析,台北科技大學土木與防災研究所,2009。
[5] 蕭江碧等,921集集大地震全面勘災報告-建築物震害調查,財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心,NCREE-99-054,1999。
[6] 許智堡,RC斷面分析軟體XTRACT之解析應用,國立雲林科技大學實務專題,2003。
[7] Willson, Edward L. etc. SAP2000 Analysis Reference, Computersand Structures, Inc, Berkeley, California, USA, 2002.
[8] 王長芳、陳新之、張廷犖、戚樹人,側推分析應用於橋樑耐震評估實例之探討,中華技術專題報導3,2006。
[9] 李森枏,SAP2000結構設計實務(V8&V9), 聯邦工程顧問股份有限公司,2005。
[10] 簡文郁、鐘立來、黃世建、張毓文,低矮RC校舍之易損性研究,台灣混凝土學會2007年混凝土工程研討會,2007。
[11] 何明錦、蔡益超、陳清泉,鋼筋混凝土建築物耐震能力評估法及推廣,內政部建築研究所,1999。
[12] Applied Technology Council, Seismic Evaluation and retrofit of Concrete Buildings, Seismic Safety Commission, Vol.1, Report No. SSC 96-01, 1996.
[13] 簡文郁、張毓文、連冠華,台灣典型校舍耐震能耐與震損評估之研究,國科會專題研究計畫成果報告:NSC-95-2625-Z-492-007,2006。
[14] 建築物耐震設計規範及解說,內政部,2004。
[15] 構架結構材料非線性分析之廣義塑鉸法,行政院國家科學委員會專題研究計畫,成果報告。
[16] 林澄燦、蘇彥彰、林松裕,道路橋鋼筋混凝土橋墩之耐震性能與配筋構造,工程實務,2009。
[17] Park R., and Paulay T., Reinforced Concrete Structures, A wiley, Interscience Publication, John Wiley & Sons, New York.
[18] User's Manual - Analysis Procedures. First ed. Copyright by TNO DIANA BV, 2008.
[19] Czeslaw Bajer, Time Integration Methods – Still Questions, Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Swietokrzyska 21, 00-049 Warsaw, Poland.
[20] Hilber H.M., Hughes T.J.R. and Taylor R.L., Improved Numerical Dissipation for Time Integration Algorithms in Structural Dynamics, Earthquake Eng and Struc, 1977.
[21] Laurent O. Jay, Dan Negrut, A Second Order Extension of the Generalized–α Method for Constrained Systems in Mechanics, Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin-Madison, 2007.
[22] 陳鉉文,時間不連續有限元素法薄殼振動分析之研究,中原大學土木工程學系,2003。
[23] Uang, C.M. and Bertero, V.V., Evaluation of Seismic Energy in Structures, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 19, pp. 77-90, 1990 .
[24] Park, Y.J. and Ang, A.H-S., Mechanistic Seismic Damage Model for Reinforced Concrete, Journal of the Structural Engineering, ASCE, Vol. 111, No. 4, pp. 722-739, 1985.
[25] Park YJ, Ang AHS, Wen YK, Seismic Damage Analysis of Reinforced Concrete Buildings, ASCE J. Struct. Eng, Vol. 111, pp. 740-757, 1985.
[26] 鄧崇仁、柴駿甫、廖文義、簡文郁、翁元滔、邱世彬、林凡茹、周德光,耐震與性能設計規範研究(三),財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心,NCREE-07-010,2006。
[27] 簡文郁、鐘立來、黃世建、張毓文,低矮RC校舍之易損性研究,台灣混凝土學會2007年混凝土工程研討會,2007。
[28] 簡文郁、連冠華、張毓文、鐘立來、黃世建,校舍結構易損性與耐震性能標準研究,中華民國第九屆結構工程研討會,2008。
[29] 蔡克銓、莊勝智,含預力構件構架耐震行為研究,財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心,NEREE-04-024,2004。
[30] 羅俊雄、趙書賢、林沛暘、廖文義、黃謝恭、毛健閎、黃致仁,鋼筋混凝土構架健康監測與破壞探測之基準模型試驗,財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心,NEREE-09-031,2009。
[31] 李錫霖、陳炳煌,鋼筋混凝土學,五南圖書出版股份有限公司,2005。
[32] 台北藝術中心興建工程工址設計地震參數分析,台北市政府文化局,成果報告,2010。
論文全文使用權限:同意授權於2010-08-10起公開