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研究生:余明松
研究生(外文):Ming-Sung Yu
論文名稱:低型R.C剪力牆-構架互制實驗研究
論文名稱(外文):Experiment Research of Low-Rise Reinforced Concrete Framed-Shearwalls Interaction
指導教授:邱耀正邱耀正引用關係
指導教授(外文):Yaw-Jeng Chiou
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
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:98
中文關鍵詞:構架低型R.C剪力牆
外文關鍵詞:reinforced concrete shearwallsLow-rise
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摘 要
剪力牆是一種相當經濟有效的耐震構件,已是無庸置疑。如何有效計算鋼筋混凝土剪力牆抗震強度與剛度,實有探討的必要。目前國內外對於具邊界構件之剪力牆,雖已有不少研究,但其研究結果對於強度計算與位移預測仍有適用性的問題。對於規模較大的牆體是否仍有效,也值得探討,因此如何有效計算RC剪力牆強度與剛度變化,實為吾人所急需探討者。
本文首先從含邊界構件之鋼筋混凝土剪力牆進行試驗。總共試驗了6個試體,其中試體之淨高除以牆淨寬之比例分別為0.75與1的含邊界構件剪力牆各2個,還有2個含邊界構件槽縫剪力牆。本文將建立剪力開裂強度、撓曲開裂強度、剪力極限強度與撓曲極限強度之計算公式。另外建立模擬剪力牆載重與位移關係之模擬曲線,並與試驗結果進行比較,以得到適用於RC剪力牆之強度計算公式。
1. 強度計算:撓曲開裂、極限載重,依ACI規範對梁開裂、極限彎矩之規定計算。剪力開裂載重,依ACI剪力開裂公式計算。剪力極限載重,本文依據試驗結果,以剪力磨擦觀念,同時考慮水平筋、垂直筋、箍筋,引導鋼筋抗剪能力計算公式。
2. 載重-位移曲線預測:修正賴慶鴻碩士論文之建議公式,模擬彈性、軟化、破壞三階段之載重-位移曲線。
章節目錄
中文摘要 ………………………Ⅰ
誌謝 ………………………Ⅱ
章節目錄 ………………………Ⅲ
圖目錄 ………………………Ⅹ
符號說明表 ………………………
第一章 緒論
1-1 研究動機 ………………………01
1-2 文獻回顧 ………………………01
1-3 研究目的 ………………………02
1-4 研究方法 ………………………03
1-4-1 試體試驗 ………………………03
1-4-2 理論分析 ………………………03
1-5 本文適用範圍 ………………………03
第二章 試體製作與試驗儀器的架設
2-1 試驗準備計劃 ………………………04
2-2 材料性質 ………………………04
2-2-1混凝土 ………………………04
2-2-2鋼筋 ………………………05
2-2-3 槽縫填充材料 ………………………05
2-3 試驗設備 ………………………05
2-3-1基座鋼樑 ………………………05
2-3-2千斤頂 ………………………06
2-3-3傳力剛帽 ………………………06
2-3-4油壓機 ………………………06
章節目錄
2-4 量測儀器 ………………………06
2-4-1 資料收集系統 …………06
2-4-2 荷重計(LoadCell) …………07
2-4-3 位移計(LVDT) ……………07
2-4-4 應變計(Strain Gauge) ………07
2-5 試體製作 ……………07
2-5-1 應變計黏貼 ……………08
2-5-2 鋼筋組立 ……………08
2-5-3 模板組立 ……………08
2-5-4 試體灌漿 ……………09
2-5-5 模板拆除 ……………09
2-6 試驗前的準備工作 ……………09
2-6-1 試體拆模並立起 ……………09
2-6-2 試體吊上試體構架 ……………09
2-6-3 試體連接側力千斤頂 ……………10
2-6-4 試體塗滿白色油漆及彈墨線 ………10
2-6-5 試體測微計的裝設 …………10
2-6-6 電腦連線及攝影器材之架設 ………10
第三章 試驗過程與試驗結果
3-1 概述 ………………………12
3-2 試驗過程及結果 ………………………13
試體 LWF1 ………………………13
試體 LWF2 ………………………16
試體 MWF1 ………………………19
試體 MWF2 ………………………21
試體 CWF4 ………………………24
試體 CWF3 ………………………26
3-3 試驗結果討論 ………………………29
第四章 剪力牆強度計算
4-1 概述 ………………………31
4-2 撓曲開裂強度計算………………………31
4-3 撓曲極限強度計算………………………32
4-4 剪力開裂強度計算………………………33
4-4-1 ACI規範剪力開裂強度公式 …………34
4-4-2 羅必達剪力開裂強度修正公式………34
4-5 剪力極限強度計算 ……………34
4-5-1 ACI規範剪力極限強度公式 …………34
4-5-2 羅必達剪力極限強度計算公式………35
4-5-3 賴慶鴻剪力極限強度計算公式………36
4-6 本文建議之剪力極限載重計算公式 …36
第五章 實驗結果之分析與預測
5-1概述 ………………………39
5-2 撓曲位移曲線建立 …………………39
5-2-1 ACI規範撓曲剛度公式介紹 …………39
5-2-2 賴慶鴻載重-撓曲位移曲線預測介紹 40
5-2-2-1 預測撓曲開裂位移 …………40
5-2-2-2 預測撓曲極限位移 …………41
5-2-2-3 模擬曲線之決定 …………41
5-3 剪力位移曲線建立 …………42
5-3-1 賴慶鴻載重-剪力位移曲線預測介紹 42
5-3-1-1預測剪力開裂位移 …42
5-3-1-2預測剪力極限位移 …………42
5-3-1-3 模擬曲線之決定 …………42
5-4 本文對剪力牆 曲線之建立 ………43
5-4-1 預測試體總開裂位移及總極限位移 44
5-4-2 彈性階段模擬曲線之決定 …………45
5-4-3 軟化階段模擬曲線之決定 …………45
5-4-4 破壞階段模擬曲線之決定 …………46
第六章 結論與建議
6-1 結論 ………………………49
6-2 建議 ………………………50
參考文獻 ………………………52
附圖 ………………………54
附表 ………………………89
附錄 鋼筋載重-應變圖 ………97
參考文獻
1.ACI 318-83, “Building Code Requirements fpr Reinforced Concrete”, Americdan Concrete Institute, 1983.
2.Barda, F., J.M. Hanson, and W.G. Corley, “Shear Strength of Low-Rise Walls with Boundary Elements,” R.C. Structure in Seismic Zones, ACI, edited by N.M. Hawkins, 1977.
3.Benjamin, Jack R., and Harry A. Williams, “The Behavior of One-Story Reinforced Shear Wall,” Journal of the Structural Division, ASCE, May, pp.1254-1-pp.1254-49, 1957.
4.Fintel, M., “Shear wall—An Answer for Seismic Resistance,” Concrete International, July, pp.48-53, 1991.
5.Mo, Y. L. and C. J. Kuo, “Structural Behavior of Reinforced Concrete Frame-Wall Components,” Materials and Structures, Vol. 31, pp. 609-615, 1998.
6.Yamada, M., H. Kawamura, and K. Katagihara, “Reinforced Concrete Shear Walls Without Openings Test and Analysis,” Shear in Reinforced Concreted, Vols. 1&2 Combined Edition, pp.539-558,1974.
7.李嘉泰,「低型剪力牆之鋼筋配置對其耐震行為之影響」,碩士論文,成功大學建築研究所,1987。
8.郭雄銘,「鋼筋混凝土低型剪力牆承受反向重覆載重之行為研究」,碩士論文,成功大學建築研究所,1986。
9.國家地震工程研究中心,1999年9月21日台灣中部集集地震初步勘災報告(二),報告編號:NCREE-99-031,1999。
10.賴慶鴻,「鋼筋混凝土剪力牆強度與剛度之試驗與分析」,碩士論文,成功大學建築研究所,1999。
11.羅必達,「低型鋼筋混凝土剪力牆承受反向重覆載重之剛度變化及耐震診斷研究」,碩士論文,成功大學建築研究所,1988。
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