臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要探討翼型鋼柱與鋼梁接合之梁翼內側加勁板接頭耐震行為，共進行四組實尺寸之梁柱接頭試驗，試體之鋼梁翼板與翼型柱採全滲透焊道接合，梁腹板則與柱剪力板以摩阻型螺栓接合。四組試體中，其中一組為傳統梁柱接頭，另外三組為梁翼內側加勁板補強接頭，其參數變化分別為加勁板厚度、加勁板形狀以及鋼梁材質的改變，此三組補強接頭於試驗後其韌性行為良好，滿足AISC(2005)耐震設計規範所要求的位移歷時至4%弧度層間側位移角。本研究並利用非線性有限元素分析程式ABAQUS(2003)模擬接頭試驗結果，並運用各項參數來探討接頭在地震力作用下可能之破壞位置。

The research presents test and finite element analysis results of steel wide flange column-to-beam connections using internal flange stiffeners (IFS). Four full-scale moment connections were tested. All specimens had bolted web connection and welded beam-to-column flange using complete joint penetration welds. One specimen without internal flange stiffeners was tested as a benchmark. Three rehabilitated moment connections had different shape stiffeners and beam material. All rehabilitated moment connections showed excellent performance under the AISC (2005) seismic loads in excess of 4% drift. All specimens were also modeled using the computer program ABAQUS (2003) for the correlation study.

第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 1
1.2.1 梁翼板削切之減弱式接頭 1
1.2.2 蓋板補強之梁柱接頭 2
1.2.3 梁翼內側加勁板補強之梁柱接頭 2
1.3 研究動機 3
1.4 研究目的 3
1.5 研究內容 4
第二章 鋼造梁柱梁翼內側加勁板接頭試體設計 5
2.1 前言 5
2.2 IFS接頭試體設計 5
2.3 梁柱交會區之韌性設計 7
2.4 梁柱梁翼內側補強接頭試體 9
2.4.1 材料性質 9
2.4.2 強柱弱梁比 9
2.4.3 加勁板尺寸 10
2.4.4 梁柱接頭接合細節 12
2.4.5 梁柱交會區疊合板厚度 13
2.4.6 疊合板接合細節 15
2.5 試體試驗構架及載重歷時 16
2.5.1 油壓制動器 16
2.5.2 資料擷取系統 16
2.5.3 試驗載重歷時 17
2.6 試體量測規劃 17
第三章 IFS補強前後之梁柱接頭試體實驗結果與分析 20
3.1 前言 20
3.2 各試體製作 20
3.3 試體UR試驗結果 21
3.3.1 試驗現象觀察 21
3.3.2 整體反應 23
3.3.3 局部反應 24
3.4 試體IFS1試驗結果 25
3.4.1 試驗現象觀察 25
3.4.1.1 第一次試驗現象觀察 25
3.4.1.2 第二次試驗現象觀察 27
3.4.2 整體反應 28
3.4.3 局部反應 30
3.5 試體IFS2試驗結果 31
3.5.1 試驗現象觀察 31
3.5.1.1 第一次試驗現象觀察 31
3.5.1.2 第二次試驗現象觀察 33
3.5.2 整體反應 35
3.5.3 局部反應 36
3.6 試體IFS3試驗結果 38
3.6.1 試驗現象觀察 38
3.6.1.1 第一次試驗現象觀察 38
3.6.1.2 第二次試驗現象觀察 40
3.6.2 整體反應 42
3.6.3 局部反應 44
3.7 試體IFS試驗結果比較 46
3.7.1 實驗現象比較 46
3.7.2 整體反應比較 46
3.7.3 局部反應比較 47
第四章 有限元素分析 50
4.1 前言 50
4.2 試體有限元素模型建立 50
4.3 各試體分析結果 51
4.3.1 梁端彎矩與位移關係及彈性勁度比較 52
4.3.2 局部行為比較 52
4.3.3 參數比較 53
第五章 結論與建議 58
5.1 結論 58
5.2 建議 59
參考文獻 60
附件 A 240

1. AISC.(2005). Seimic provisions for structural steel buildings. AISC, Chicago,IL.
2. Chou, C. C. and Jao, C. K.(2010). “Seismic Rehabilitation of Welded Steel Beam-to-Box Column Connections Utilizing Internal Flange Stiffeners” Earthquake Spectra, 26(4) , 927-950 , EERI.
3. Lee, C. H., Jeon, S. W., Kim, J. H., and Uang, C. M.(2005) “Effects of Panel Zone Strength and Beam Web Connection Method on Seismic Performance of Reduced Beam Section Steel Moment Connections” J. Struct. Eng., ASCE, 131(12), 1854-1865.
4. Kim, T., Whittaker, A. S.,Gilani,A. S. J., Bertero, V. V., and Takhirov, S. M. 2002, “Experimental Evaluation of Plate-Reinforced Steel Moment- Resisting Connections” J. Struct. Eng., ASCE, 128(4), 483-491.
5. Kim, T., Whittaker, A. S.,Gilani,A. S. J., Bertero, V. V., and Takhirov, S. M. 2002, “Cover-Plate and Flange-Plate Steel Moment-Risisting Connections” J. Struct. Eng., ASCE, 128(4), 474-482.
6. Kim, T., Stojadinovic, B.,Whittaker, A. S. “Seismic Performance of Pre-Northridge Welded Steel Moment Connections to Built-Up Box Columns” J. Struct. Eng., ASCE, 134(2), 289-299.
7. Zhang, X., Ricles J. M. “Experimental Evaluation of Reduced Beam Section Connections to Deep Columns” J. Struct. Eng., ASCE, 132(3), 346-357.
8. 周中哲、饒智凱(2010)「鋼骨梁柱梁翼內側加勁板補強接頭耐震行為」，結構工程，第二十三卷，第四期，101-123頁。(In Chinese)