現在位置首頁 > 博碩士論文 > 詳目
論文中文名稱:既有結構以外部構架補強研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Research on Seismic Retrofitting for Existing Buildings with Exterior Reinforced Concrete 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:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:106
畢業學期:第二學期
出版年度:107
中文姓名:顏瑋利
英文姓名:WEI-LI YEN
研究生學號:105428059
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2018/07/23
論文頁數:184
指導教授中文名:黃昭勳;蕭輔沛
口試委員中文名:黃昭勳;蕭輔沛;林克強;邱聰智
中文關鍵詞:外加構架補強反覆載重試驗耐震補強耐震評估既有建築物
英文關鍵詞:Retrofitted By External FramesCyclic Loading TestsSeismic RetrofitSeismic EvaluationExisting Building
論文中文摘要:本研究針對既有鋼筋混凝土結構,做外加構架補強研究,惟既有鋼筋混凝土補強工法(擴柱、剪力牆)等,常會影響欲補強建築物之內部結構以及使用空間上的配置、施工期間建物不得繼續使用,且可能會造成後續牆面以及門窗之變動,上述限制均影響補強工作之推行。
故於國家地震中心做既有結構外加構架補強試驗研究,本研究分為實驗以及軟體分析兩個部分,實驗部分製作3組實驗試體,進行反覆加載測試,分別比較空構架與外加構架之受力行為,結果顯示外架構架均能有效提升未補強構架之試體強度,且新舊構架連接處之植筋效果良好,實驗過程中並沒有發生新舊構架分離的現象,而分析部分,使用ETABS軟體,針對實驗試體以及實際建物建立外加構架補強做案例分析,嘗試模擬外架構架補強之實際狀況,結果顯示,實驗試體之分析強度較實際實驗值來的保守,而案例分析結果顯示外加構架補強能夠有效的提升補強案例之地表最大加速度(PGA)。
論文英文摘要:This research is for existing reinforced concrete structures and uses the external reinforced concrete frames method to retrofit. Study on traditional reinforced concrete retrofit methods (Column-Jacketing, shear walls and etc.). Those that traditional methods usually affect existing building. Take some cases for example-internal structures interior spaces are changed, people can’t stay in buildings, and existing walls, windows and doors may need to reinstalled. Those reasons mentioned above restrict promotion of retrofits on buildings.
The research on RC existing structures with RC external retrofit frames is taken at NCREE. The research includes experiments and structural analysis. Three specimen are tested with reversed cyclic loading to compare the behaviors between an existing and and two retrofitted frames. The results show that external retrofit frames are effective to increase the lateral strength. Anchors of the interfaces between and there is no separation between existing and external frames. The analytical to model research is based on the experimented test results with ETABS external retrofit frames on experimental specimen and retrofit examples. The results show that the analytical results are more conservative than the experimental results on the external frames and external retrofit frames are also effective to increase the PGA of the retrofit examples.
論文目次:摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2研究內容與方法 2
第二章 文獻回顧 3
2.1擴柱補強文獻 3
2.2剪力牆補強文獻 4
2.3翼牆補強文獻 5
2.4外加構架及鋼框架補強文獻 6
2.5結構分析文獻 9
第三章 試體設計與試體製作 10
3.1試體介紹 10
3.1.1空構架試體EXF1 10
3.1.2外加構架試體DUF1、DUF2 12
3.2試體材料 14
3.2.1鋼筋 14
3.2.2混凝土 15
3.3試體製作 16
3.3.1既有試體之基礎及地梁施作 16
3.3.2既有試體之結構施作 18
3.3.3外加構架試體製作 22
第四章 測試布置 25
4.1系統概述 26
4.2載重平台 27
4.3反力梁 28
4.4施力系統 29
4.5試體組裝與試驗前置作業 30
4.6量測系統布置 31
4.7測試步驟 35
第五章 試驗觀察與結果 37
5.1材料試驗 37
5.2試體載重與位移行為曲線 46
5.2.1空構架EXF1 46
5.2.2外加構架DUF1 48
5.2.3外加構架DUF2 50
5.3裂縫發展與破壞模式 52
5.3.1空構架試體EXF1 52
5.3.2外加構架試體DUF1 60
5.3.3外加構架試體DUF2 81
5.4應變計量測 102
5.4.1空構架試體EXF1 102
5.4.2外加構架補強試體DUF1 107
5.4.3外加構架補強試體DUF2 123
第六章 試驗模擬與案例分析 137
6.1前言 137
6.2結構模型之建立 137
6.2.1非線性鉸性質設定 137
6.3實驗與模擬結果之比較 138
6.3.1空構架試體EXF1 138
6.3.2補強試體DUF1 144
6.3.3補強試體DUF2 152
第七章 補強分析案例 159
7.1 分析案例 159
7.1.1校舍案例之既有狀況 159
7.1.1.1校舍案例之既有模型正X方向 162
7.1.1.2校舍案例之既有模型負X方向 166
7.1.2校舍案例補強模擬分析 169
7.1.2.1校舍案例之補強模型正X方向 171
7.1.2.2校舍案例之補強模型負X方向 175
第八章 結論 180
參考文獻 181
論文參考文獻:[1]邱耀正、施健泰、蕭輔沛、邱聰智、阮鈞平、黃世建,「校舍建築RC擴柱補強現地試驗與分析」,國家地震工程研究中心研究報告,報告編號NCREE-08-033, 2008年。
[2]陳維宏,「層間梁配合擴柱之耐震補強工法驗證」,國立台北科技大學土木工程系土木與防災研究所碩士論文,黃昭勳教授指導,台北,2016年。
[3]鄭宇軒,「層間梁結合擴柱工法應用於雙層RC構架耐震補強之驗證」,國立台北科技大學土木工程系土木與防災研究所碩士論文,黃昭勳教授指導,台北,2017年。
[4]涂耀賢、周逢霖、江文卿,「鋼筋混凝土低型剪力牆幾何性質對剪力強度之影響」,中國土木水利工程學刊,台北,2010年。
[5]蔡昇芳,「翼牆用於RC構架補強之研究」,成功大學土木工程學系碩博士班碩士論文,邱耀正教授指導,台南,2005年。
[6]游倩雯,「含RC翼牆構架之耐震補強研究」,台灣科技大學營建工程系碩士論文,黃世建教授指導,台北,2004年。
[7]邱聰智、邱建國、葉勇凱、簡文郁、鍾立來、周德光,「典型校舍耐震補強設計與驗證」,國家地震工程研究中心研究報告,報告編號NCREE-08-038,2008年。
[8]Ken Harayama,Takanori Kawamoto,Eiichi Inai, Yusuke Matsukane,“An Experimental Study of a Seismic Retrofitting Method with Framed Steel Brace Systems Partially and Concentrically Jointed with Anchors”,15WCEE, Lisbon,2012.
[9]日本建築防災協會,「耐震補強工法事例集」,日本,2008年。
[10]Kiyoji Takeda, Kyoya Tanaka, Toshiaki Someya, Asao Sakuda, and Yoshiteru Ohno, “Seismic retrofit of Reinforced Concrete Buildings in Japan using External Precast, Prestressed Concrete Frames”, PCI Journal, Vol. 58, pp.41-61, 2013.
[11]林聖學,「校舍結構外加RC 構架補強耐震分析」,國立臺灣大學土木工程研究所碩士論文,鍾立來教授指導,台北,2015年。
[12]賴昱志,「外加RC構架補強之試驗研究及其於公共建物之應用」,國立臺灣大學土木工程學系碩士論文,鍾立來教授指導,台北,2016年。
[13]賴濤,「既有中高樓層建築之耐震評估與補強-外置RC構架暨剪力牆複合工法」,國立臺灣大學土木工程學系碩士論文,鍾立來教授指導,台北,2017年。
[14]鍾立來、葉勇凱、簡文郁、柴駿甫、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、黃世建,「校舍結構耐震評估與補強技術手冊」,國家地震工程研究中心,報告編號NCREE-08-023,2008年。
[15]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,報告編號NCREE-09-023,2009年。
[16]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(第三版)」,國家地震工程研究中心,報告編號NCREE-13-023,2013年。
[17]蔡克銓、林克強、林德宏,「多自由度多功能構件試驗系統分析與設計」,國家地震工程研究中心研究報告,報告編號NCREE-08-024,2008年。
[18]Jia-Chian Chen, Te-Hung Lin, Pei-Ching Chen, Ker-Chun Lin and Keh-Chyuan Tsai,“ADVANCED SEISMIC TESTING USING THE MULTI-AXIAL TESTING SYSTEM (MATS) IN NCREE”,Earthquakes and Structures Volume 13, Number 2, 2017.
[19]經濟部標準檢驗局,「混凝土圓柱試體抗壓強度之檢驗法」,中華民國國家標準CNS1232A3045,2002年。
[20]經濟部標準檢驗局,「金屬材料拉伸試驗法」,中華民國國家標準CNS2111 G2013,1996年。
[21]ACI 374.2R-13, “Guide for Testing Reinforced Concrete Structural Elements under Slowly Applied Simulated Seismic Loads”, American Concrete Institute, Farmington Hills,MI,2013.
[22]侑司、稲井栄一、河本孝紀、原山賢、柿原巧弥、伊藤佑輔,「あと施工アンカーを集中して配置する枠付鉄骨ブレース耐震補強工法の応用例と水平接合部破壊型補強架構の耐力評価法」,日本建築学会技術報告集,日本,2015年。
[23]隆行、稲井栄一、柿原巧弥、原山賢、河本孝紀,「既存RC造建築物の外付けフレームによる耐震補強工法の研究: その1 補強架構の柱梁接合部実験」,日本建築学会中国支部研究報告集,日本,2014年3月。
[24]內政部營建署,「建築物耐震設計規範及解說」,台北,2006年。
[25]內政部營建署,「混凝土結構設計規範」,台北,2017年。
[26]Elwood, K. J., and Moehle, J. P., “Axial capacity model for shear damaged columns”, ACI Structural Journal, Vol. 102, No. 4, 578-587, 2005.
[27]Elwood, K. J., and Moehle, J. P., “Drift capacity of reinforced concrete columns with light transverse reinforcement”, Earthquake Spectra, Vol. 21, No. 1, 71-89, 2005.
[28]Sezen, H. and Moehle, J.P., “Shear Strength Model for Lightly Reinforced Concrete Columns”, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 130, No. 11, pp. 1690-1703, 2004.
[29]ACI Committee 318, “Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-11) and Commentary”, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2011.
[30]葉勇凱、周德光、蕭輔沛,「空間構架單一模態側推分析之探討」,國家地震工程研究中心報告,NCREE-11-029,2011年。
[31]顏瑋利、Tirza Paramitha Pamelisa、蕭輔沛、翁樸文、李翼安、河本孝紀、林宜靜、連顗翔,「既有結構外加構架補強試驗結果分析與補強設計流程研究」,國家地震工程研究中心委託案成果報告:台灣宇部股份有限公司委託,2018年。
[32]顏瑋利、蕭輔沛、翁樸文、李翼安、河本孝紀、林宜靜、陳佳伶,「既有結構外加構架補強試驗研究」,國家地震工程研究中心委託案成果報告:台灣宇部股份有限公司委託,2017年。
論文全文使用權限:同意授權於2023-08-10起公開