現在位置首頁 > 博碩士論文 > 詳目
  • 同意授權
論文中文名稱:鋼筋混凝土構架填充低台度磚牆之試驗研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Experimental Study of Reinforced Concrete Frame Filled with Low Top Opening Brick Wall [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:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:104
畢業學期:第二學期
中文姓名:吳秉祈
英文姓名:Ping-Chi Wu
研究生學號:103428012
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2016/06/25
指導教授中文名:張順益
口試委員中文名:吳俊霖;黃中和
中文關鍵詞:鋼筋混凝土反覆載重試驗低台度磚牆側推分析
英文關鍵詞:Reinforced Concrete BuildingLow Top Opening Brick WallSeismic EvaluationPushover Analysis
論文中文摘要:在國內老舊校舍面臨地震侵襲時,因填充台度磚牆而導致短柱破壞的情形相當普遍。台度磚牆所提供的側向剪力強度,即是評估是否發生短柱效應的重要指標,並且台度磚牆的抗剪強度可能因其高寬比、臨界破壞角的不同而有所差異。因此本文設計三座試體,分別為一座空構架試體做為研究之基礎,以及兩座於內部填充不同高度之台度磚牆構架試體,用以作為評估台度磚牆在構架試體中所提供剪力強度的依據。並將此三座試體進行反覆載重試驗,以及利用側推分析模擬此三座試體的耐震行為,將其結果與試驗結果進行比較與分析。從此次試驗與分析的結果可以得知,在低矮的台度磚牆中,磚牆的高寬比可以作為評估磚牆在構架中所提供剪力強度的因子之一。若將高寬比這項因子加入磚牆剪力強度的估算式中,更可以反應出磚牆實際在構架中所提供的剪力強度。如此一來,即可研擬出鋼筋混凝土構架中低台度磚牆的剪力強度估算公式。
論文英文摘要:After an earthquake, structural damage caused by short column effect is very common in school buildings. The short column failure is closely related to the shear strength of a brick wall infilled within a reinforced concrete frame. The shear strength of a brick wall is affected by its height-width ratio. Three reinforced concrete frames were designed and fabricated for the cyclic loading tests. One is a pure frame and the other two frames were infilled with different height of the top opening brick walls. Notice that the diagonal angle of the top opening brick wall is less than the critical angle of the failure of the top opening brick wall. Thus, the shear strength is resisted by the mortar strength for both horizontal and vertical directions.
In addition to cyclic loading tests, the pushover analysis of each frame was also performed so that the shear strength of the top opening brick wall can be estimated. A formula for estimating the shear strength of a top opening brick wall has been proposed. However, the height of the top opening brick wall was not considered in the formula and thus its application is limited or may be inappropriate. In this work, the height-weight ratio is chosen as an important factor for the newly proposed formula to estimate the shear strength of a top opening brick wall. Although the test results are consistent with analytical predictions in this study, the proposed formula still needs more test results to confirm it.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 研究方法與內容 4
第二章 試體規劃製作與試驗方法 7
2.1 試體規劃 7
2.1.1 單層單跨實尺寸純構架試體設計 8
2.1.2 兩座不同高度台度磚牆構架試體設計 9
2.2 試體製作 10
2.2.1 鋼筋混凝土構架試體製作 10
2.2.2 兩座不同高度台度磚牆構架試體製作 12
2.3 材料的物理性質 12
2.4 試驗方法 13
2.4.1 試驗設備 13
2.4.2 試體架設與量測系統 14
2.4.3 試驗方法 16
第三章 反覆載重試驗結果與試體觀察 31
3.1 前言 31
3.2 單層單跨實尺寸鋼筋混凝土純構架試驗觀察 31
3.2.1 試驗過程 32
3.2.2 試驗結果討論 33
3.3 兩座不同高度台度磚牆構架試體之試驗及觀察 34
3.3.1 試驗過程 34
3.3.2 試驗結果討論 37
第四章 試體之側向強度評估 73
4.1 前言 73
4.2 鋼筋混凝土構架邊柱之側向強度計算 73
4.2.1 美國混凝土協會ACI318-11規範 74
4.2.2 鋼筋混凝土構架邊柱側向強度評估與試驗結果比較 76
4.3 單片磚牆面內剪力強度計算 77
4.3.1 不同高度台度磚牆之破壞路徑預測 77
4.3.2 台度磚牆水平剪力強度計算 78
4.4 台度磚牆承受面內剪力之強度公式檢討與修正 80
第五章 試體構架之模擬與耐震評估 87
5.1 非線性靜力分析方法 87
5.1.1 鋼筋混凝土柱之模擬與塑鉸設定 87
5.1.2 磚牆之模擬與塑較設定 93
5.2 純構架之側推分析模擬 97
5.2.1 塑鉸配置與塑鉸參數的計算 98
5.2.2 純構架之側推分析與試驗結果比較 103
5.3 兩座不同高度台度磚牆構架之側推分析 104
5.3.1 塑鉸配置與塑鉸參數的計算 104
5.3.2 側推分析與試驗結果比較 107
5.3.3 台度磚牆之軸力塑鉸修正與改善 108
第六章 結論 130
參考文獻 134
論文參考文獻:1. 1999年9月21日台灣中部集集大地震初步勘災報告(二),國家地震工程研究中心,台北,1999。
2. 陳亭偉,含台度磚牆之RC構架耐震行為研究,國立台北科技大學土木與防災研究所博士論文,張順益教授指導,台北,2014。
3. 高健章、陳清泉、蔡益超,「磚牆加強之鋼筋混凝土構架耐震能力試驗研究」,國科會大型防災計畫研究報告,國立臺灣大學地震工程研究中心,台北,1985。
4. 高健章、陳清泉、蔡益超,「磚牆加強之鋼筋混凝土構架耐震能力試驗研究(II)」,國科會大型防災計畫研究報告,國立臺灣大學地震工程研究中心,台北,1986。
5. 陳明生,紅磚、砂漿與其介面之基本力學性質研究,碩士論文,國立成功大學,許茂雄、蔡萬傳教授共同指導,台南,1994。
6. 曾凱瀚,磚墩與磚牆基本力學性質試驗研究,碩士論文,國立成功大學,許茂雄、蔡萬傳教授共同指導,台南,1994。
7. 林正偉,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,許茂雄、蔡萬傳教授共同指導,台南,1995。
8. 張文德,磚牆及含磚牆 RC 構架之耐震試驗分析與應用,博士論文,國立 成功大學,許茂雄教授指導,台南,1997。
9. 陳奕信,含磚牆RC建築結構之耐震診斷,博士論文,國立成功大學,許茂雄教授指導,台南,2003。
10. 鍾立來、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,國家地震工程研究中心研究報告,台北,2009,報告編號:NCREE-09-023。
11. 蕭輔沛、鍾立來、葉勇凱、簡文郁、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、翁樸文、楊耀昇、褚有倫、涂耀賢、柴駿甫、黃世建,校舍結構耐震評估與補強技術手冊第三版,國家地震工程研究中心研究報告,台北,2013,報告編號:NCREE-13-023。
12. C. B. Chadwell and R. A. Imbsen, “XTRACT: A Tool for Axial Force - Ultimate Curvature Interactions,” ASCE, Structures, pp. 1-9, 2004.
13. ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-11) and Commentary, American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 2011.
14. 中國土木水利工程學會,鋼筋混凝土學(土木 406-100),台北,2011。
15. 內政部,結構混凝土設計規範,台北,2011。
16. 內政部,建築物磚構造設計及施工規範,台北,2007。
17. ATC-40, Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, Applied Technology Council, California Seismic Safety Commission, CA, USA, 1996.
18. FEMA 273-274, NEHRP Guidelines and Complementary for the Seismic Rehabilitation of Buildings, Federal Emergency Management Agency (FEMA), 1997.
19. Kenneth J. Elwood and Jack P. Moehle, “Drift Capacity of Reinforced Concrete Columns with Light Transverse Reinforcement,” Earthquake Spectra, Volume 21, No. 1, pages 71–89, February 2005.
20. Kenneth J. Elwood and Jack P. Moehle, “Dynamic Collapse Analysis for a Reinforced Concrete Frame Sustaining Shear and Axial Failures,” Earthquake Engineering Structure Dynamics, Volume 37, pages 991–1012, 2008.
21. H. Sezen, “Seismic Response and Modeling of Lightly Reinforced Concrete Building Columns,” Ph.D. dissertation, Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, Berkeley, 2002.
22. Kenneth J. Elwood and Jack P. Moehle, “Axial Capacity Model for Shear-Damaged Columns,” ACI Structural Journal, Vol. 102, No.4, pp 578-587 July 1, 2005.
論文全文使用權限:同意授權於2016-08-03起公開