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研究生:王貞富
研究生(外文):Chen-Fu Wang
論文名稱:磚造歷史建築物震害及耐震評估研究
論文名稱(外文):A Study of the Earthquake Damage and Aseismic Evaluation of Brick Historic Buildings
指導教授:張嘉祥張嘉祥引用關係
指導教授(外文):Ja-Shian Chang
學位類別:博士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:建築學系
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:168
中文關鍵詞:磚造歷史建築物日治時期集集地震耐震安全
外文關鍵詞:Brick historic buildingsJapanese colonial timeChi-Chi earthquakeAseismic safety
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台灣地區的古蹟或歷史建築物中,磚構造所佔的比例相當高,這些磚造歷史建築物無論從美學或歷史發展的角度來看,都屬於相當珍貴的文化資產,而必須妥善加以維護與保存,但過去對於磚造歷史建築物的維護工作,並不十分重視,尤其是耐震安全方面的問題,更鮮少為修復保存設計者所注意,而常導致修復結果不甚理想。.
有鑑於台灣地區磚造歷史建築物耐震改善之需要,本文先由921集集地震磚造歷史建築災損情形之調查結果,歸納出各類型磚造歷史建築物之震害模式與原因;然後探討與建築物震害原因關係較密切的構造方式及材料基本力學性質;接著藉由得到之結果,建立台灣地區廣間型磚造歷史建築物耐震評估指標;最後則透過試驗方法探討磚牆面內方向的行為,做為檢討既有評估方法以及建立合理強度評估之依據。主要之探討結果包括:
1.磚造歷史建築物在921集集地震中的損害大部份是由面外方向地震力所造成。
2.日治時期興建的磚造建築物,受限於材料、匠師施做習慣等因素,故構造方式普遍缺乏耐震安全考量。
3.磚塊、砂漿材料強度會隨時間劣化,但劣化程度並不一致。
4.廣間型磚造歷史建築物之震害程度,與牆體有效寬度、開口部以上面外地震力的關係較為密切。
5.磚牆面內方向的行為及承載力,與牆體高寬比、開口量、砂漿及磚塊強度、垂直應力有關。
本文之探討結果,除有助於建築師及修復規劃設計者瞭解磚造歷史建築物的材料性質、構造方式及耐震行為外,對於磚造歷史建築物進行修復及保存工程時,無論是規劃初期建築物耐震能力及弱點的概估,以及整體耐震安全的改善,亦提供具體可應用之資訊。
Most of the historic buildings are brickworks in Taiwan. From the viewpoint of esthetics and history, these buildings are very valuable and could be thought as important cultural properties of Taiwan. Unfortunately, in the past ten years, during repair and restoration of these buildings, the aseismic safety of buildings were not carefully taken by the architects or conservation engineers. The main purpose of this dissertation is to investigate the earthquake damage of brickwork historic buildings in Taiwan area and to investigate the improvement for the aseismic capacity of historic buildings.
The subjects studied in this dissertation include (1)The damage types and reasons of historic buildings damaged in the 1999 Chi-Chi earthquake. (2)The correlationship of building construction、material strength and seismic behavior of brick historic buildings. (3)Reasonable index and procedure of seismic assessment. (4)The in-plane behavior of brick walls under the action of horizontal earthquake loading. The main results obtained in this study involves following:
1.Most brick historic buildings were damaged by out-plane earthquake load during the Chi-Chi earthquake.
2.During Japanese colonial time, due to the limitation of materials and the limitation of construction technology, in generally, the seismic safety were not well considered by architect for the construction of brick buildings.
3.The degrading rate of brick and mortar of historic buildings are different. From the investigated examples, mortars show fast degrading than bricks.
4.For most of the brick historic buildings with large space, the earthquake damages will be controlled by the out-plane earthquake load.
5.The in-plane behavior of brick wall is related to the h/b ratio、opening rate、strength of brick and mortar、and the normal stress distributed from the load of upper portion.
The results obtained in this dissertation provide a basis for architects and conservation engineers to understand and to do the control of the seismic behavior and the characteristics of material、construction of brick historic buildings. Furthermore, the results could assist architects or restoration engineers to do the improvement of aseismic capacity of brick historic buildings during repairing or restoration design.
第一章 緒論
§1-1 研究動機
§1-2 研究範圍及目的
§1-3 文獻回顧
§1-4 研究方法
§1-5 論文架構
第二章 921集集地震磚造歷史建築物震害經驗探討
§2-1 鐵道倉庫
§2-2 學校禮堂
§2-3 集會堂
§2-4 多層公共建築
§2-5 歷史街屋
§2-6 本章小結
第三章 日治時期磚造建築構造探討
§3-1 基礎
§3-2 牆體
§3-3 磚柱與磚拱
§3-4 過樑
§3-5 牆體與樓板樑節點
§3-6 本章小結
第四章 磚造歷史建築物材料基本力學性質探討
§4-1 磚塊抗壓強度
§4-2 磚塊與灰縫界面剪力強度
§4-3 磚塊與灰縫界面撓曲強度
§4-4 本章小結
第五章 廣間型磚造歷史建築耐震評估指標探討
§5-1 樓層極限剪力係數法
§5-2 耐震指標法
§5-3 既有評估方法適用性檢討-新庄國小禮堂為例
§5-4 震害等級與結構關係參數計算及討論
§5-5 實例評估
第六章 磚牆在面內水平力作用下之行為試驗
§6-1 試驗規劃
§6-2 試驗過程及結果
§6-3 影響磚牆面內極限強度之參數探討
§6-4 磚牆面內水平極限強度及承載力預測模式
§6-5 本章小結
第七章 結論
§7-1 結論
§7-2 後續研究
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