臺灣博碩士論文加值系統

利用理論分析的方法來求解鋼筋混凝土橋柱系統在地震力作用下的真正地震反應是一件非常困難的工作，這是因為在強震作用下，結構系統勢必會進入非線性範圍。而鋼筋混凝土結構物具有非常複雜的非線性行為，這包括了勁度衰減、強度劣化及遲滯迴圈收縮等現象，因此以理論模型不易模擬此真正非線性行為。利用已發展成熟的擬動態實驗技術來求取結構物的非線性地震反應是一較為可靠的方法，這是因為擬動態實驗技術是以直接量測回復力大小來取代理論的數學模型，而可避免因數學模擬不正確所引起的誤差，因此相信可大幅提高地震反應的正確性。
在本論文中，以有限元素分析軟體IDARC來進行線性及非線性動力分析。首先，利用模擬反覆載重實驗結果的遲滯迴圈關係，以IDARC程式模擬其力-位移模型來取得適當的遲滯規則參數，再依據此模型進一步求得鋼筋混凝土橋柱在地震力作用下的非線性動態行為；另外也以斷面及彎矩-曲率輸入法兩種分析方式來模擬橋柱的地震反應，並以擬動態實驗結果來驗證IDARC程式在不同模擬方式下的準確性。分析結果發現以上述的模擬方式進行結構分析，可得到近似擬動態實驗結果的遲滯行為，本研究可作為評估鋼筋混凝土橋柱在強震侵襲下的非線性行為的參考。

It is a very difficult task to obtain the seismic response of the reinforced concrete bridge columns. This is because that the structural system will go into a nonlinear range under severe seismic ground motion. The nonlinear behavior of reinforced concrete members is very complicated since the load-displacement relation exhibits stiffness degradation, strength deterioration and pinching effect. Thus, it is very hard to accurately simulate the load-displacement relationship for reinforce concrete members. The pseudodynamic technique will be applied to yield the seismic responses of the reinforced concrete bridge columns since it avoids the use of a mathematical model to simulate the load-displacement relationship. This is because that the restoring force developed by the structure is experimentally measured during the test. Therefore, pseudodynamic test results are believed to be more reliable than numerical solution.
In this study, the program IDARC is used to analyze the seismic response of a reinforced concrete bridge column. At first, the hysteretic loops obtained from the cyclic loading test are simulated by IDARC program. Based on this simulation, some parameters used in the program can be determined. Next, both the section input method and moment-curvature input method are employed to compute the seismic responses of reinforced concrete bridge columns. These results are compared with the pseudodynamic test results so that the feasibility of the program can be confirmed. It seems that the numerical results computed from IDARC program are roughly consistent with the pseudodynamic test results although they did not match very well.

摘　要 i
ABSTRACT 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 1
1.2 我國橋梁設計規範之沿革 2
1.3 研究內容 3
第二章 擬動態實驗 4
2.1 試體設計與製作 4
2.2 擬動態實驗配置 5
2.3 擬動態實驗流程 6
2.4 擬動態實驗 7
2.5 反覆載重實驗 8
第三章 IDARC軟體之分析模型建立 12
3.1 IDARC 軟體簡介 12
3.2 結構勁度矩陣 12
3.2.1 擴展塑性模型（Spread Plastic Model） 12
3.2.2 降伏穿透模型（Yield Penetration Model） 14
3.2.3 建立結構勁度矩陣 15
3.3 遲滯迴圈規則（HYSTERETIC RULE） 17
3.4 IDARC 非線性動力分析 18
第四章 理論分析與實驗結果之比較 31
4.1 有效慣性矩計算 31
4.2 斷面輸入法 31
4.3 彎矩-曲率輸入法 33
4.4 線性分析 34
4.5 非線性分析 35
第五章 結論與展望 55
5.1 結論 55
5.2 展望與建議 56
參考文獻 57
附錄A 有效慣性矩計算 58
附錄B等值斷面計算 63
附錄C IDARC 2D程式輸入檔 66

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