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研究生:劉柏村
研究生(外文):Liu Bo Tsun
論文名稱:高強度鋼管混凝土柱梁柱行為探討
論文名稱(外文):Study of beam-column behavior of CFT column with high strength concrete
指導教授:黃炯憲黃炯憲引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:土木工程系
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:178
中文關鍵詞:鋼管混凝土斷面分析法八角形加勁梁柱行為
相關次數:
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由於鋼管混凝土具有高勁度、強度及韌性之特性,且又於澆置混凝土時,不須額外模版;因此,其在現代建築構造中,已逐漸佔有一席之地。
本研究首先以實驗方式探討填充高強度混凝土之加勁與未加勁CFT柱在同時承受軸力與彎矩作用下之行為。本研究共製作28支試體,考慮參數有鋼管之截面形狀(圓形和方形)、B/t(40及70),及加勁方式,和軸力比(P/Pn=0,0.1,0.2,0.3,0.5)。另外,再以斷面法配合傳統鋼筋混凝土中常用混凝土應力與應變模式估算鋼管混凝土梁柱行為。
結果顯示在不同軸力下受彎矩之行為方面,八角形加勁方式對極限彎矩強度及韌性上均有良好增益。試驗結果與各規範比較顯示,B/t (D/t)=70之試體並無法達到規範要求之彎矩強度;B/t (or D/t)=40之試體則超過規範許多;所施加之軸力比愈大,其韌性則愈差。而斷面分析法亦可以初步模擬實驗試體之行為趨勢。
This study investigates the beam-column behavior of high-strength concrete-filled tube. Twenty-eight specimens were tested to study the effects of the width-to-thickness ratio (B/t= 40 and 70), the axial load level (P/Pn = 0.0, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5), cross section shape (round or rectangular), and proposed stiffening scheme on the stiffness, ultimate strength, and ductility of CFT columns. Moreover, sectional analysis method with different confined concrete models was also used to compute moment to curvature curves with the comparison to the experimental results.
The experimental results indicate that the proposed stiffening scheme can significantly enhance the ultimate strength and ductility of square CFT columns. Current specifications (AIJ, EuroCode4) overestimate the ultimate strength, Mu, of the specimens with B/t = 70 but underestimate that for B/t = 40. The ductility of the specimens significantly decreases with the increase of the applied axial load level. The results obtained from sectional analysis method could well match with the experimental results by choosing appropriate parameters in Saenz’s concrete model.
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 研究動機及目的
第二章 文獻回顧
2.1 鋼管混凝土文獻回顧
2.2 鋼管混凝土現行規範
2.2.1 美國AISC-LRFD規範(1993)
2.2.2 美國ACI規範(1995)
2.2.3 歐洲EuroCode 4規範(1996)
2.2.4 日本AIJ規範
第三章 試驗計畫
3.1 試體設計與製作
3.2 試驗裝置與試驗方法
3.2.1 純軸壓試驗
3.2.1.1試驗裝置
3.2.1.2試驗程序
3.2.2 固定軸力、四點彎矩試驗
3.2.2.1實驗原理
3.2.2.2實驗裝置
3.2.2.3實驗程序
3.3 材料性質試驗
3.3.1 混凝土
3.3.2 鋼管
第四章 試驗結果與討論
4.1 純軸壓試驗
4.1.1 試驗破壞觀察
4.1.2 試驗結果分析
4.1.3 極限軸壓強度與正規化極限軸壓強度
4.1.4 峰值應變
4.1.5 軸向勁度
4.1.6 韌性比
4.2 固定軸力下之四點彎矩試驗
4.2.1 試驗破壞觀察
4.2.2 試驗資料分析
4.2.3 極限彎矩強度
4.2.4 軸力彎矩影響曲線
4.2.5 撓曲勁度
4.2.6 韌性比
第五章 分析模式
5.1 斷面分析法
5.1.1 變位諧和條件
5.1.2 分析流程
5.2 材料組成律
5.2.1 鋼材
5.2.2 普通混凝土
5.2.2.1壓應力-應變關係
5.2.2.2拉應力-應變關係
5.2.3 高強度混凝土
5.2.3.1壓應力-應變關係
5.2.3.2拉應力-應變關係
5.3 彎矩曲率關係圖之比較
5.3.1 普通混凝土
5.3.2 高強度混凝土
第六章 結論與建議
6.1 結論
6.2 建議
參考文獻
附表
附圖
附照片
附錄1
附錄2
附錄2
1. Boyd, F. P., Cofer, W. F., and McLean, D. I., 1995, “Seismic performance of steel-encased concrete column under flexural loading, ” ACI Structural. Journal., 92(3), pp.355-364.
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