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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃柏棻
論文名稱:由兩岸耐震設計規範評估中低層鋼筋混凝土建築結構地震力之核算與比較
指導教授:王慶忠
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:營建工程系
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
中文關鍵詞:耐震設計規範建築結構地震力
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本研究重點為建築物耐震設計之地震力計算並探討國內建築技術規則與大陸建築抗震設計規範(GBJ11-89)有關規定之差異處。
1976年7月16日大陸河北省唐山市發生了一場規模8.3地震,造成了近數十傷亡,是大陸近幾年來最重大之震害。而國內於民國88年9月21日發生了規模7.3的集集大地震,其震害造成全台近萬人傷亡,包括學校、大樓等一般民間住宅近9900棟房屋全毀。地震之可怕在於其無法預測發生之時間和震度大小,而且地震所帶來的震害造成社會經濟重大付出及人員傷亡,因此防範地震之震害首要工作為建築物結構之安全性設計,以抵抗地震時之作用力。
國內建築物耐震設計於民國63年2月15日公布修正建築技術規則時才正式有地震力計算之規定,歷經多次至民國88年9月21日集集大地震後再針對震區及震區水平加速度等再做一修正。而大陸之耐震設計規範於1989年修訂〝建築抗震設計規範(GBJ11-89)〞,並於1990年開始施行,其規範訂定設計地震力計算方式與國內方式不同,所以本文以高雄縣中低層建築物之實例,進行兩岸規範設計地震力評估分析,以最接近和已知的條件下,由兩岸不同地震力分析方法,計算各別之設計地震力,探究國內和大陸規範有何不同,其差異性何在。
另外大陸對於磚牆在建築結構影響,規範另有規定計算方式,將以二個簡例,分別探討無考慮磚牆及考慮磚牆在建築結構影響情況下,對於計算設計地震力之差異並和國內再作比較,且大陸對於加強磚造建築物相似之磚砌體建築物訂定其抗震設計,這是國內所未見的,因此將於本文提出供參考。
目 錄
中文摘要 -------------------------------------------------------------------------------Ⅰ
英文摘要 -------------------------------------------------------------------------------Ⅱ
致謝 ------------------------------------------------------------------------------------Ⅲ
目錄 -------------------------------------------------------------------------------Ⅳ
表目錄 -------------------------------------------------------------------------------Ⅷ
圖目錄 -------------------------------------------------------------------------------XI
第一章 緒論 -----------------------------------------------------------------------1
1.1 前言 -------------------------------------------------------------------------1
1.2 研究動機 -------------------------------------------------------------------2
1.3 研究範圍 -------------------------------------------------------------------2
第二章 台灣建築物耐震設計之靜力分析法 ----------------------------------4
2.1 台灣建築物耐震設計之分析沿革 --------------------------------------4
2.1.1 耐震設計地震力 -------------------------------------------------------4
2.2 民國88年以後現有建築物耐震設計之靜力分析 -----------------7
2.2.1 最小設計水平總橫力 -------------------------------------------------7
2.2.2 震區水平加速度係數 -------------------------------------------------8
2.2.3 用途係數 ----------------------------------------------------------------8
2.2.4 工址正規化加速度反應譜係數 -------------------------------------8
2.2.5 起始降伏地震力放大倍數與結構系統地震力折減係數 ------10
2.2.6 地震力之豎向分配 ---------------------------------------------------12
2.2.7 垂直地震力 ------------------------------------------------------------12
2.3 各年度建築技術規則設計地震力比較-------------------------------12
2.3.1 民國63年度版設計地震力--------------------------------------------13
2.3.2 民國71年度版設計地震力--------------------------------------------13
2.3.3 民國86年度版最小設計地震力--------------------------------------14
2.3.4 民國88年度版最小設計地震力--------------------------------------14
2.4 設計地震力參數比較----------------------------------------------------15
2.4.1 震區係數及震區水平加速度係數Z--------------------------------- 15
2.4.2 用途係數I-----------------------------------------------------------------15
2.4.3 震力係數與工址正規化水平加速度反應譜係數C----------------16
2.4.4 組構係數K與結構系統韌性R---------------------------------------16
第三章 大陸建築物抗震設計-----------------------------------------------------18
3.1 抗震設計標準----------------------------------------------------------------18
3.1.1 抗震設計適用範圍------------------------------------------------------19
3.1.2 建築物之分類------------------------------------------------------------19
3.1.3 各類建築抗震設計要求------------------------------------------------20
3.2 抗震設計的基本要求--------------------------------------------------20
3.2.1 地震影響的場地與地基------------------------------------------------20
3.2.2 平面、立面佈置---------------------------------------------------------21
3.2.3 抗震結構体系------------------------------------------------------------21
3.3 場地、地基和基礎--------------------------------------------------------22
3.3.1 場地類別------------------------------------------------------------------23
3.3.2 地基基礎抗震驗算------------------------------------------------------23
3.4 地震作用和結構抗震計算-----------------------------------------------23
3.4.1 一般規定------------------------------------------------------------------24
3.4.2 水平地震作用計算------------------------------------------------------25
3.4.3 豎向地震作用計算------------------------------------------------------27
3.5 多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設計--------------------------------28
3.5.1 適用的建築物最大高度------------------------------------------------28
3.5.2 建築結構的要求---------------------------------------------------------28
3.5.3 抗震牆及砌體填充牆---------------------------------------------------29
3.5.4 抗震計算------------------------------------------------------------------29
3.5.5 層間側移的校核---------------------------------------------------------32
第四章 兩岸規範地震力評估實例----------------------------------------------33
4.1 實例一:高雄縣某行政綜合辦公大樓新建工程--------------------33
4.1.1 高雄縣某行政綜合辦公大樓新建工程簡介------------------------33
4.1.2 國內耐震規範設計地震力---------------------------------------------34
4.1.3 大陸耐震設計規範地震力---------------------------------------------35
4.2 實例二:高雄縣某國中教室新建工程--------------------------------36
4.2.1 高雄縣某國中教室新建工程簡介------------------------------------36
4.2.2 國內耐震規範設計地震力---------------------------------------------37
4.2.3 大陸耐震設計規範地震力---------------------------------------------37
4.3 實例三:高雄縣某國小教室新建工程--------------------------------38
4.3.1 高雄縣某國小教室新建工程簡介------------------------------------38
4.3.2 國內耐震規範設計地震力---------------------------------------------39
4.3.3 大陸耐震設計規範地震力---------------------------------------------39
4.4 實例計算結果之比較----------------------------------------------------40
4.4.1 周期計算結果之比較---------------------------------------------------40
4.4.2 計算地震力之比較------------------------------------------------------41
4.5 兩岸規範異同之比較-----------------------------------------------------42
4.5.1 抗震設計適用範圍------------------------------------------------------42
4.5.2 建築物之分類------------------------------------------------------------42
4.5.3 地盤之分類---------------------------------------------------------------43
4.5.4 設計地震力公式---------------------------------------------------------43
4.5.5 結構自振周期------------------------------------------------------------44
4.5.6 地震力豎向分配---------------------------------------------------------44
第五章 鋼筋混凝土樑柱構架含磚牆分析--------------------------------------45
5.1 國內建築物含磚牆研究----------------------------------------------------45
5.1.1 含磚牆行為分析---------------------------------------------------------45
5.1.2 含磚牆鋼筋混凝土構架耐震分析------------------------------------46
5.1.3 磚牆之強度模擬---------------------------------------------------------48
5.2 大陸規範磚牆之抗震設計-----------------------------------------------50
5.2.1 大陸規範對於磚牆之要求---------------------------------------------50
5.2.2 結構含磚牆之抗震設計------------------------------------------------51
5.2.3 結構含磚牆側移剛度---------------------------------------------------51
5.3 結構含磚牆周期之計算-------------------------------------------------53
5.3.1 簡例一:三層樓鋼筋混凝土構架--------------------------------------53
5.3.2 簡例二:六層樓鋼筋混凝土構架--------------------------------------54
5.4 磚造建築物分析-----------------------------------------------------------55
5.4.1 多層砌體房屋分析------------------------------------------------------55
5.4.2 砌體房屋計算要點------------------------------------------------------57
第六章 結論與建議----------------------------------------------------------------61
6.1 結論---------------------------------------------------------------------------61
6.2 建議---------------------------------------------------------------------------63
參考文獻-------------------------------------------------------------------------------65
附表-------------------------------------------------------------------------------------67
附圖-------------------------------------------------------------------------------------97
附錄一 高雄縣某行政綜合辦公大樓新建工程結構平面圖 ---------- -121
附錄二 高雄縣某國中教室新建工程結構平面圖 ------------------------130
附錄三 高雄縣某國小教室新建工程結構平面圖 ------------------------134
參考文獻
﹝1﹞ 內政部建築研究所,1999,“建築物耐震設計規範與解說”。
﹝2﹞ 中華人民共和國原城鄉建設環境保護部,1989,“建築抗震設計規範GBJ 11-89”。
﹝3﹞ 陳清泉教授等,1986,“國科會大型防災科技研究計畫研究含磚牆RC構造
之地震力分析法與其設計規範之研擬”。
﹝4﹞ 國家地震工程研究中心,2000,“中小學校含耐震評估與補強”。
﹝5﹞ 曾凱瀚,1994,“磚礅與磚牆基本力學性質試驗研究”,國立成功大學建築研究所碩士論文。
﹝6﹞ 黃國彰,1995,“有邊界柱樑之磚牆耐震試驗與等值牆版分析”,國立成功大學建築研究所碩士論文。
﹝7﹞ 郭心怡,2000,“RC學校建築物快速耐震診斷”,國立成功大學建築研究所碩士論文。
﹝8﹞ 陳盈光,1993,“含磚牆及剪力牆鋼筋混凝土建築物耐震能力評估碩士論文”。
﹝9﹞ 劉樹賢,1998,“耐震設計規範之探討”,中華民國第四屆結構工程
  研討會論文集,台北,頁767-775。
﹝10﹞李威震,2000,“建築物之強度韌性耐震能力評估研究”,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文。
﹝11﹞陳威成,2000,“學校建築物結構耐震能力詳細評估與補強”,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文。
﹝12﹞內政部建築研究所,1998,“嘉義瑞里地震建築災害調查報告書”。
﹝13﹞內政部建築研究所,1999,“學校建築防震手冊”。
﹝14﹞梁發雲、盧存恕等編著,1996,建築物抗震設計,台灣復文興業股份有限公司,台南市。
﹝15﹞陳載賦編著,1994,建築結構設計手冊,四川科學技術出版社。
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