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論文中文名稱:混凝土構架之振動台試驗與模擬分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Shaking Table Test and Simulation of RC Frams [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:97
出版年度:98
中文姓名:賴弘勛
英文姓名:Hung-Hsun Lai
研究生學號:96428012
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2009-07-15
論文頁數:120
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
中文關鍵詞:鋼筋混凝土非線性歷時分析振動台試驗
英文關鍵詞:Reinforced concreteNonlinear time history analysisShake table
論文中文摘要:本文為進行單層二跨鋼筋混凝土(RC)構架及兩層樓鋼筋混凝土(RC)構架之振動台試驗,並進行非線性動力歷時分析與試驗結果比對。試驗採用921集集大地震測站所量測之加速度歷時資料,依次放大倍率,量測結構之位移、加速度等動態反應。在分析模式方面,乃採用有限元素分析程式Sap2000Nonlinear再配合Takeda遲滯模式,進行模擬分析鋼筋混凝土結構承受地震加速度歷時記錄之非線性歷時反應。研究成果顯示,本研究採用之非線性歷時分析可以有效模擬出地震作用下,結構物所產生之受損狀態,且分析所得樓層之最大位移反應與試驗成果頗為吻合。
論文英文摘要:This thesis investigates the dynamic responses of four single.floor.two.bays RC frames and a two.story.one.bay RC frame by shake table test. The nonlinear dynamic history analyses are also performed and compared with the results obtained from shake table tests. In the shake table test, the input ground motions are the acceleration time histories that recorded at the 921 Ji.Ji earthquake. The story drift, roof acceleration and some dynamic responses of the tested frames are measured and the dynamic properties of tested frames have discussed in this study. In the numerical simulation, the finite element analysis programs Sap2000 with the Takeda hysteresis model have adopted as the analysis tool for analyzing the non.linear behaviors of the tested RC frames. From the comparison of analyzed results with those tested results, show that the modeling methodology proposed in this research can actually simulate the damage conditions and drift ratio of the RC frames structures under earthquake excitations.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方法 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 本文內容 4
第二章 鋼筋混凝土結構之非線性行為模擬 5
2.1 鋼筋混凝土結構元件非線性行為之模擬 5
2.2 斷面分析 6
2.2.1 彈性軸向勁度 6
2.2.1.1 彈性旋轉勁度 6
2.2.2 降伏彎矩及轉角與極限彎矩及轉角 7
2.2.2.1 XTRACT 軟體簡介 7
2.2.2.2 斷面彎矩與曲率之關係 8
2.2.2.3 斷面之降伏轉角(θy)與極限轉角(θu) 10
2.2.3 剛性域 10
2.2.4 塑性區長度 11
2.2.5 非線性元素之模擬 11
2.2.5.1 非線性元素變形之關係 12
2.2.5.2 線性彈簧力與變形之關係 12
2.2.5.3 多線性Takeda塑性構材 13
2.3 非線性歷時分析與數值求解 14
2.3.1 非線性分析簡介 15
2.3.2 模態分析 15
2.4 數值分析 18
2.4.1 Newmark直接積分法 18
第三章 結構之振動台試驗 28
3.1試驗介紹與設計 28
3.1.1 振動台試驗試體 28
3.1.1.1 單層雙跨RC構架試體(RCF) 28
3.1.2 兩層樓RC構架試體 29
3.2 量測系統 29
3.2.1 單層雙跨RC試體之量測儀器配置 30
3.2.2 兩層樓RC試體之量測儀器配置 30
3.3 試體實驗 31
3.3.1 單層雙跨RC試體之實驗 31
3.3.2 兩層樓RC試體之實驗 32
3.4 地表運動特性 33
3.5 傅立葉震幅譜之基本理論 34
3.6 構架系統識別 34
第四章 試體之模擬分析 76
4.1 結構基本參數 76
4.2 非線性參數計算 77
4.2.1 單層雙跨試體之非線性參數計算 77
4.2.1.1梁之非線性參數計算 77
4.2.1.2柱之非線性參數計算 78
4.2.2 兩層樓RC試體之非線性參數計算 78
4.2.2.1梁之非線性參數計算 78
4.2.2.2柱之非線性參數計算 79
4.3 構架EI值調整設定 80
4.4 塑性鉸設定之差異探討 80
4.5 地震歷時反應 82
4.5.1 單層雙跨試體之歷時分析 82
4.5.2 兩層樓試體之歷時分析 84
4.6 綜合討論 85
4.7單層兩跨構架之健康診斷 86
第五章 結論與建議 117
5.1 結論 117
5.2 建議 118
參考文獻 119
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