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研究生:陳軒弘
研究生(外文):Shuian-Horng Chen
論文名稱:含磚混凝土結構貼覆FRP補強之相關材料參數測定
論文名稱(外文):Evaluations of Material Parameters Required for the Analysis of FRP-Retrofitted Brick Wall
指導教授:王仲宇
指導教授(外文):Chung-Yue Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:土木工程研究所
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:121
中文關鍵詞:紅磚水泥砂漿FRP材料試驗包生比彈性模數破壞包絡線
外文關鍵詞:BrickCement MortarShear StrengthYoung’s modulusPoission’s ratio
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台灣地區存在許多使用老舊規範所設計之結構物,以及大量使用磚造或加強磚造結構。由結構安全及耐久性的角度觀之,這些耐震能力不足之結構應予以進行適當之補強。在發展含磚鋼筋混凝土結構工法及規範的過程中,一般採用實驗及數值模擬二種方式進行之。
對磚牆進行數值模擬的同時,往往需要知道有關於水泥砂漿及紅磚之材料參數,然而國內甚少有紅磚材料性質參數研究,本論文針對水泥砂漿及紅磚之材料性質作一系列的試驗,計有水泥砂漿黏結強度試驗、紅磚抗壓試驗、水泥砂漿抗壓試驗、水泥砂漿抗拉試驗、紅磚抗拉試驗等材料試驗。試驗所得之紅磚彈性模數、包生比、抗壓強度及抗拉強度等材料參數,可提供研究人員進行數值研究。亦針對紅磚以及FRP介面的黏結強度進行試驗規劃,使得對FRP在磚塊上的補強有更好的試驗數據。而在直剪試驗中,由破壞包絡線經莫耳-庫倫破壞準則,得知試材料各個參數間的關係。
The nonlinear behavior of reinforced concrete structures with brick wall under the earthquake force are complex. It always used experiments and numerical simulation to develop the code and method of the reinforced concrete structures with brick wall. The research develop a process to well simulate the nonlinear behaviors of two-dimensional reinforced concrete structures with brick wall by combining the FEM and the DDA method, and adding the reinforcement effect and cement mortar element in this system.
From the Standard Method of Test for Compressive Strength of HydraulicCement Motars using two inch cube specimens, Standard Method of Test for Tensile Strength of HydraulicCement Motars,and Method of Test for General Type of Bricks for Building,we can obtain the Young’s modulus,Poission’s ratio,compressive strength,and tensive strength.In this thesis, the feasibility and performance of using FRP to retrofit brick is investigated through experiments.And we use the method for measuring the shear strength to get the simple compressive strength and the simple tensive strength by Mohr-Columb criterion.
中文摘要…………………………………………………………………I
英文摘要 ………………………………………………………………II
誌謝……………………………………………………………………III
目錄 ……………………………………………………………………IV
表目錄 ………………………………………………………………VIII
圖目錄 …………………………………………………………………IX
照片目錄………………………………………………………………XIV
附錄……………………………………………………………………117
第一章 緒論 ……………………………………………………………1
1-1 引言………………………………………………………………1
1-2 材料特性…………………………………………………………2
1-3 論文內容…………………………………………………………3
第二章 文獻回顧 ………………………………………………………4
2-1 前言………………………………………………………………4
2-2 材料基本特性……………………………………………………4
2-2-1 水泥的基本特性……………………………………………4
2-2-2 砂的基本特性………………………………………………6
2-2-3 水泥砂漿的基本特性………………………………………6
2-2-4 紅磚的基本特性……………………………………………7
2-3文獻回顧…………………………………………………………10
2-3-1 紅磚試驗 …………………………………………………10
2-3-2 水泥砂漿試驗 ……………………………………………14
2-4 彈性模數估算法 ………………………………………………16
第三章 試驗規劃及製作………………………………………………18
3-1 前言 ……………………………………………………………18
3-2 加載設備及量測儀器 …………………………………………18
3-3 試體配置及製作 ………………………………………………19
3-3-1 水泥砂漿抗壓試驗 ………………………………………19
3-3-2 紅磚抗壓試驗 ……………………………………………20
3-3-3 紅磚抗剪試驗 ……………………………………………22
3-3-4 水泥砂漿抗拉試驗 ………………………………………22
3-3-5 紅磚抗拉試驗 ……………………………………………23
3-3-6 水泥砂漿黏結強度試驗 …………………………………23
3-3-7 FRP黏結強度試驗…………………………………………25
3-4 夾具及模具製作 ………………………………………………26
第四章 試驗過程及分析………………………………………………28
4-1 概述 ……………………………………………………………28
4-2 水泥砂漿抗壓試驗 ……………………………………………28
4-2-1 試驗過程 …………………………………………………28
4-2-2 分析方法與結果 …………………………………………28
4-3 紅磚抗壓試驗 …………………………………………………29
4-3-1 試驗過程 …………………………………………………29
4-3-2 分析方法與結果 …………………………………………30
4-4 紅磚抗剪試驗 …………………………………………………35
4-4-1 試驗過程 …………………………………………………35
4-4-2 分析方法與結果 …………………………………………35
4-5 水泥砂漿抗拉試驗 ……………………………………………37
4-5-1 試驗過程 …………………………………………………37
4-5-2 分析方法與結果 …………………………………………38
4-6 紅磚抗拉試驗 …………………………………………………39
4-6-1 試驗過程 …………………………………………………39
4-6-2 分析方法與結果 …………………………………………39
4-7 水泥砂漿黏結強度試驗 ………………………………………41
4-7-1 試驗過程 …………………………………………………41
4-7-2 分析方法與結果 …………………………………………42
4-8 FRP黏結強度試驗 ……………………………………………43
4-8-1 試驗過程 …………………………………………………43
4-8-2 分析方法與結果 …………………………………………44
第五章 結論與建議……………………………………………………46
5-1 結論 ……………………………………………………………46
5-2 建議 ……………………………………………………………47
1.中國國家標準CNS1010水硬性水泥墁料抗壓強度檢驗法。2.中國國家標準建築用普通磚,總號382,類號R2。3.中華民國內政部建築技術規則。4.粘錦成,「建築砌磚方式與結構強度分析研究」,碩士論文,國立台灣師範大學工業教育研究所,1999。5.陳國顯,「磚牆介面特性與抗壓行為之研究」,碩士論文,國立台灣大學材料工程研究所,1983。6.陳明生,「紅磚、砂漿與其介面之基本力學性質研究」,碩士論文,國立成功大學建築研究所,1994。7.曾凱翰,「磚礅與磚牆基本力學性質試驗研究」,碩士論文,國立成功大學建築研究所,1994。8.呂明儀,「台灣紅磚性質與白華現象之研究」,碩士論文,私立中原大學土木工程研究所,1995。9.陳清泉,高健章,蔡益超,陳國顯,「紅磚與磚牆力學特性之試驗研究」 ,行政院國家科學委員會,防災科技研究報告73-12號,NSC73-0414-P002-07,1984。10.高健章,陳清泉,蔡益超,「磚造加強之鋼筋混凝土構架耐震能力試驗研究(二)」,行政院國家科學委員會,防災科技研究報告74-31號,NSC74-0414-P002-09,1986。11.陳清泉,陳其昌,黃玉寶,「含磚牆RC構造之地震力分析法與其設計規範之研擬」 ,行政院國家科學委員會,防災科技研究報告75-07號,NSC73-0414-P002-07,1984。12.黃一民,「含磚構造材料之有效熱彈係數與熱傳導係數」,碩士論文,譚建國教授指導,國立成功大學土木工程研究所,1991。13.張文德,「含磚牆鋼筋混凝土建築結構之動態耐震診斷」,碩士論文,許茂雄教授指導,國立成功大學土木工程研究所,1991。14.賴榮秋,「建築工程實習(一)」,1991,矩陣出版股份有限公司。15.王正雄,「材料試驗」,1994,大中國圖書公司。16.洪如江,「土力學試驗」,1998,科技圖書股份有限公司。17.林勇,「土木建築工程施工實習」。18.洪億萬,「紅磚造建築」19.Chen W.F. and Han D.J.,“Plasticity for Structural Engineers”,Gau Lih Book Co,1995。20.王仲宇,“混凝土橋梁損傷評估及補強之研究”,國立中央大學土木工程學系,1996。21.鄧福勝,「含磚鋼筋混凝土結構非線性行為之數值模擬」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,2001。22.黃偉智,「貼片補強構件之層間應力分析」,博士論文,國立中央大學土木工程研究所,2002。23.Timoshenko Goodier,“THEORY OF ELASTICITY”,中央圖書出版社,1986。
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