臺灣博碩士論文加值系統

抗彎矩構架為鋼筋混凝土建築物常用之結構系統，若構件主筋與箍筋之配置適當，並滿足強柱弱梁之設計理念，結構便具有良好之韌性，為一有效之耐震結構系統。此結構系統之耐震消能機制為梁端與一樓柱底產生塑性鉸，桿端因受嚴重之撓曲使塑鉸達極限轉角而破壞。但結構分析與實際量測時，層間變位角(Story Drift ratio)為較容易取得之資訊，而在結構進入非彈性範圍後，常有以層間變位角來近似塑鉸轉角的觀念，實則不盡相同。
本文先以單層單跨之平面構架為例，利用傾角變位法推導兩者之理論關係式，並進行Hinge-by-hinge分析，以探討兩項重要參數對塑鉸發生時機的影響，此兩項參數分別為梁端重力載重彎矩與地震彎矩的比值，以及延遲一樓柱底塑鉸之彎矩放大因子。其次並以一多層多跨構架，藉由非彈性分析程式之塑鉸模型，討論塑鉸發生在不同位置，對各樓層間變位角增量之影響，以數值結果驗證前述推導之理論關係式。
另外，本文對一經過強柱弱梁設計後之多層多跨構架進行非彈性靜力分析，意即側推分析( Pushover Analysis )，除能觀察側推期間塑鉸發生之情況，亦可獲得結構之容量曲線。最後，本文由結構性能觀念為基礎，分別定義「結構達容許韌性容量」與「構件達極限塑鉸轉角」兩種情況之結構性能點，以修正ATC-40方法反求相對應之地表加速度，並與國內現行耐震評估方法作有系統之比較。

In general, story drift ratios can be easily obtained during structure analysis. And a story drift ratio is usually used to approximate the rotating angle of the corresponding plastic hinge. Such approximation, however, is not always true except that the two ends of a story beam yield at the same time. Therefore, how the ratio and the rotating angle relate is concerned in this research. First, the slope-deflection method is used to derive the relationship between these two quantities measured in the analysis of a one story and one bay frame. Then the relationship derivation will be verified by analyzing a multistory and multi-bay building. Finally, The pushover analysis is fulfilled for the multistory and multi-bay building, in order to investigate how the ductility capacity of a structure is influenced by the parameters affecting the growth of plastic hinges. In addition, from the result of the pushover analysis, the structure capacity curve and the ability of seismic resistance for each performance point on the curve are therefore obtained.

第一章 導論.................................. 1
1.1 研究動機與目的............................ 1
1.2 研究內容.................................. 2
第二章 塑鉸轉角與層間變位角分析............... 4
2.1 前言....................................... 4
2.2 簡易塑鉸模型............................... 4
2.3 單層單跨構架之層間變位角與塑鉸轉角的分析... 5
2.4 Hinge-by-hinge分析法及假設................ 11
2.5 Hinge-by-hinge 分析實例................... 11
2.5.1 彎矩強度設計邏輯........................ 12
2.5.2 分析之參數.............................. 14
2.5.3 設計與分析過程.......................... 15
2.5.4 分析結果與討論.......................... 27
2.6 多層多跨構架之分析........................ 30
2.6.1 結構系統與節點束制條件.................. 31
2.6.2 地震力之豎向分配與地震力施加位置........ 31
2.6.3 案例分析............................... 32
第三章 建築物耐震設計之靜力分析法............ 39
3.1 前言...................................... 39
3.2 彈性設計地震力............................ 39
3.3 震區水平加速度係數........................ 40
3.4 用途係數.................................. 40
3.5 工址正規化加速度反應譜係數................ 41
3.6 起始降伏地震力放大倍數.................... 41
3.7 結構系統地震力折減係數.................... 41
3.8 修正之加速度反應譜係數.................... 43
3.9 避免中度地震降伏之設計地震力.............. 44
3.10 層間相對側向位移......................... 44
第四章 非彈性靜力分析........................ 45
4.1 前言...................................... 45
4.2 基本原理.................................. 45
4.3 分析實例................................. 46
4.3.1 垂直載重分析........................... 46
4.3.2 地震力分析............................. 47
4.3.3 非彈性靜力分析─塑鉸之設定.............. 50
4.3.4 非彈性靜力分析─側推案例之介紹.......... 53
4.3.5 非彈性靜力分析─側推案例之設定.......... 54
第五章 結構性能與建築物之耐震能力............ 59
5.1 前言...................................... 59
5.2 結構容量譜之求取.......................... 59
5.3 結構容量譜之雙線性化...................... 60
5.4 結構需求譜之求取.......................... 61
5.5 結構需求譜之折減.......................... 61
5.6 由結構性能點反求相對應之地表加速度........ 63
5.7 結果討論................................. 65
第六章 結論與展望............................ 72
6.1 結論..................................... 72
6.2 展望..................................... 73
參考文獻...................................... 76

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