現在位置首頁 > 博碩士論文 > 詳目
  • 同意授權
論文中文名稱:中高型RC剪力牆之等值柱參數建立與分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Analysis of Mid-rise and High-rise Shear Walls Infilled in RC Frames [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
出版年度:97
中文姓名:林家民
英文姓名:Chia-Min Lin
研究生學號:95428025
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2008-06-26
論文頁數:84
指導教授中文名:李有豐
口試委員中文名:陳清泉;黃世建;徐增興
中文關鍵詞:塑鉸參數設定法等值柱非線性靜力推覆分析
英文關鍵詞:Shear walls infilled in RC framesEquivalent columnNonlinear static pushover analysis
論文中文摘要:本論文先對中高型剪力牆進行線彈性平面應力分析,由結果得到各種不同情況下牆體內各點之最大拉應力方向與最大剪應力方向,並針對分析結果提出一能有效控制牆體裂縫的韌性配筋方法。本論文將中高型牆體用等值柱加以模擬。由國內外16座試驗中取其中12座中高型含牆構架實驗所得參數之數值迴歸後,歸納出中高型RC剪力牆等值柱模型的塑角參數設定參數,而後利用此參數建立法在SAP2000中分析所選用的12座含牆構架以確定數值迴歸之準確性,且各試體之極限側力的誤差約在10%左右。最後實際運用此分析法,利用另外4座中高型含牆構架之設計尺寸直接建立模型其中牆體以等值柱模型取代並於SAP2000進行非線性靜力推覆分析,並將分析結果與實驗結果進行比較,以驗證利用本等值柱參數設定法能有效分析出含牆構架在進入非線性後之塑性行為,且此一分析法能供日後工程師更快速的分析含牆構架。
論文英文摘要:In this thesis, linear finite element analyses were performed on the reinforced concrete shear walls. The plane stress analysis to determine the direction of the maximum principal stress and shear stress at any point along the vertical cantilever shear walls is proposed. After comparing results of the analyses with experimental results, a new type of ductile reinforcement detail was developed. In order to analyse shear walls infilled in RC frames by using SAP2000 program, an effective analysis model which named “equivalent column”, proposed by Li et al. (2007), was used in this thesis. The parameters of the equivalent column were oatained by performing linear regression on twelve experiment specimens. These parameters were used in SAP2000 simulations for the seven and five specimens to validate the accuracy of the regression of mid-rise and high-rise RC shear walls, respectively. The results show that the errors of ultimate lateral force were about 10%. The equivalent column with these parameters were then used in nonlinear pushover analyses for the other four shear walls infilled in RC frames in SAP2000 program. The experimental results of all the sixteen specimens were used to validate the effectiverness of the proposed parameters of the model.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方法與流程規劃 2
1.3 文獻回顧 3
1.3.1 國外之相關研究 3
1.3.2 國內之相關研究 4
第二章 分析牆體之應用理論 6
2.1 鋼筋之應力-應變關係 6
2.2 平面應力莫爾圓 7
2.3 等值柱模型 8
2.4 中高型剪力牆之極限側力計算 10
2.4.1 ACI之中高型剪力牆之極限側力計算 10
2.4.2 中高型剪力牆之斷面強度計算 11
第三章 RC剪力牆之內力分析 13
3.1 有限元素分析簡介 13
3.2 線彈性RC剪力牆之應力分析 14
3.2.1 低中高型剪力牆之應力分析 14
3.2.2 側向力與軸力不同比值下之分析比較 16
3.3 中高型RC剪力牆之裂縫方向分析 18
3.3.1 剪力牆內部之裂縫控制分析 18
3.3.2 不同形式作用力下剪力牆內部之裂縫控制分析 21
3.3.3 剪力牆之新式配筋設計 23
3.3 中型剪力牆之實驗結果與比較 25
第四章 中高型含牆RC構架分析 31
4.1 SAP2000分析軟體簡介 31
4.2 塑鉸曲線分析 32
4.3 中型剪力牆之塑鉸參數分析 33
4.4 高型剪力牆之塑鉸參數分析 57
4.5 中高型等值柱模型之實際應用 73
第五章 結論與建議 79
5.1 結論 79
5.2 建議 80
參考文獻 81
論文參考文獻:[1] Anil, Ö. and Altin, S. (2007). “An Experimental Study on Reinforced Concrete Partially Infilled Frames,” Engineering Structures, Vol. 29, No. 3, pp. 449-460.
[2] FEMA273 (1997). NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Building, Federal Emergency Management Agency, Washington.
[3] Ghobarah, A. and Youssef, M. (1999). “Modelling of Reinforced Concrete Structural Walls,” Engineering Structures, Vol. 21, No. 10, pp. 912-923.
[4] Hsu, Thomas T. C. (1998). “Unified Approach to Shear Analysis and Design,” Cement and Concrete Composites, Vol. 20, No. 6, pp. 419-435.
[5] Huang, C.-L., Li, Y.-F. and Lin, C.-T. (2008). “Analytical Study on the Force-Displaccement Relatiobship of RC Shear Walls,” submitted to Canadian Journal of Civil Engineering.
[6] Kent, D. C. and Park, R. (1971). “Flexural Members with Confined Concrete,” Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 97, No. 7, pp. 1969-1990.
[7] Liou, Y. W. and Sheu, M. S. (1998). “ Prediction of Lateral Stiffness for Fully Slitted RC Shear Wall,” Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 21, No. 2, pp. 221-232.
[8] Lestuzzi, P. and Bachmann, H. (2007). “Displacement Ductility and Energy Assessment from Shaking Table Tests on RC Structural Walls,” Engineering Structures, Vol. 29, No. 8, pp. 1708-1721.
[9] Li, Y.-F., Lin, Y.-J., Chen, C.-W. and Lin, C.-T. (2008). “Theoretical and Experimental Studies on the As-built and Repaired Rehabilitated RC Frames,” Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 34, No. 8, pp. 923-933, 2007.
[10] Oesterle, R. G., Aristizabal-Ochoa, J. D., Fiorato, A. E., Russell, H. G., and Corley, W. G. (1979). ‘‘Earthquake resistant structural walls-testsof isolated walls-phase II,’’ Rep. National Science Foundation, Construction Technology Laboratories, Portland Cement Association, Skokie, Ill.
[11] Pilakoutas, K. and Elnashai, A. (1995). “Cyclic Behavior of Reinforced Concrete Cantilever Walls, Part I: Experimental Results” ACI Structural Journal, Vol. 92, No. 3, pp. 271-281
[12] Palermo, D. and Vecchio, F. J. (2004). “Compression Field Modeling of Reinforced Concrete Subjected to Reversed Loaded: Verification,” ACI Structural Journal, Vol. 101, No. 1, pp. 155-164
[13] Palermo, D. and Vecchio, F. J. (2007). “Simulation of Cyclically Loaded Concrete Structures Based on the Finite-Element Method,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 133, No. 5, pp. 728-738.
[14] Shaingchin, S., Lukkunaprasit, P. and Wood, S. L. (2007). “Influence of Diagonal Web Reinforcement on Cyclic Behavior of Structural Walls,” Engineering Structures, Vol. 29, No. 4, pp. 498-510.
[15] Tasnimi, A. A. (2000). “Strength and Deformation of Mid-rise Shear Walls under load reversal,” Engineering Structures, Vol. 22, No. 4, pp. 311-322.
[16] Vecchio, F. J. (1999). “Towards Cyclic Load Modeling of Reinforced Concrete,” ACI Structural Journal, Vol. 96, No. 2, pp. 193-202
[17] Wang, T. and Hsu, Thomas T. C. (2001). “Nonlinear Finite Element Analysis of Concrete Structures Using New Constitutive Models,” Computers and Structures, Vol. 79, No. 32, pp. 2781-2791.
[18] 李威璁(2001),含牆鋼筋混凝土構架試驗研究,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南。
[19] 余明松(2002),低型RC剪力牆-構架互制實驗研究,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南。
[20] 李森枏(2002),SAP2000入門與工程上之應用,台北科技圖書股份有限公司。
[21] 李有豐(2006),「搭配鋼筋混凝土牆體使用之剪力筋結構」,中華民國專利申請中。
[22] 何象鏞(2007),含牆鋼筋混凝土結構側推分析之研究,博士論文,國立中央大學土木公程研究所,桃園。
[23] 林正偉(1995),有邊界柱梁之磚牆耐震試驗與等值桁架分析,碩士論文,國立成功大學建築研究所,台南。
[24] 邱聰智(2002),碳纖FRP在鋼筋混凝土牆之耐震補強研究,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程研究所,台北。
[25] 林彥傑(2003),中輕度受損非韌性RC構件快速修復與補強之研究,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[26] 林炳昌,楊根,張翔雁(2007),「非韌性建築物增設RC牆補強研究及實體試驗結果驗證(I)」,行政院國家科學委員會補助專題研究計劃,NSC95-2211-E-033-078。
[27] 柯詩吟(2001),圓形RC橋柱鋼板包覆耐震補強,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程研究所,台北。
[28] 施健泰(2002),建築RC構架之補強實驗研究,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南。
[29] 孫崇斌(2003),有邊界柱樑之磚牆極限軟化桁架分析及面外試驗,碩士論文,私立逢甲大學土木工程研究所,台中。
[30] 黃冠勳(1989),雙層鋼筋混凝土剪力牆承受反向重覆載重之剛度變化及耐震診斷研究,碩士論文,國立成功大學建築研究所,台南。
[31] 陳俊宏(1991),含RC牆鋼筋混凝土建築結構之動態耐震診斷,碩士論文,國立成功大學建築研究所,台南。
[32] 郭心怡(2000),RC學校建築快速耐震診斷,碩士論文,國立成功大學建築研究所,台南。
[33] 陳立平(2002),含開口RC牆非韌性構架之耐震行為研究,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程研究所,台北。
[34] 陳錫勳(2002),鋼纜線圍束柱體修復補強之可行性研究,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[35] 陳少宏(2003),鋼鈑圍束鋼筋混凝土組成律理論之研究,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[36] 陳俊宏(2003),含開口RC牆非韌性構架之耐震抗剪強度研究,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程研究所,台北。
[37] 黃皓君(2004),非韌性雙層雙跨含牆RC構架之擬動態試驗與結構反應之HHT分析,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[38] 陳冠帆(2005),韌性剪力牆行為之有限元素分析,碩士論文,國立成功大學建築研究所,台南。
[39] 陳振瑋(2005),以等值柱模型分析含牆RC構架,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[40] 葉永信(2001),鋼筋混凝土牆之碳纖FRP耐震補強研究,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程研究所,台北。
[41] 葉瑞德(2002),高型RC剪力牆-構架互制實驗研究,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南。
[42] 張弘彬(2003),含RC翼牆非韌性構架耐震評估與補強之研究,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程研究所,台北。
[43] 游倩雯(2004),含RC翼牆構架之耐震補強研究,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程研究所,台北。
[44] 詹勳源(2004),含牆RC構架極限軟化桁架模型分析研究,碩士論文,私立逢甲大學土木工程研究所,台中。
[45] 劉國欽(1990),鋼筋混凝土構架填充非結構磚牆之地震非線性動力分析,碩士論文,國立台灣大學土木工程系研究所,台北。
[46] 賴慶鴻(1999),鋼筋混凝土剪力牆強度與剛度之試驗與分析,碩士論文,國立成功大學建築研究所,台南。
[47] 蘇進國(2004),以結構性能為基準之房屋建築耐震能力評估,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
論文全文使用權限:同意授權於2010-08-19起公開