(3.227.208.0) 您好!臺灣時間:2021/04/20 16:23
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:劉宜珮
研究生(外文):Yi-Pei Liu
論文名稱:磚造與加強磚造建築物之耐震診斷
論文名稱(外文):Seismic Evaluation of Brick and Reinforced Brick Buildings
指導教授:許茂雄許茂雄引用關係
指導教授(外文):Maw-Shyong Sheu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:建築學系碩博士班
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:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:147
中文關鍵詞:靜態推垮曲線磚造建築物破裂路徑加強磚造建築物面內極限剪力強度
外文關鍵詞:in-plane shear capacitybrick buildingreinforced brick buildingstatic pushover methodcrack path
相關次數:
  • 被引用被引用:22
  • 點閱點閱:1503
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:181
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:3
由921集集大地震後建築物災損調查中,發現許多低矮樓層建築物,如沿街店鋪住宅、學校及警政單位崩塌或損壞的比例甚高。在民國60年以前,台灣地區老舊房屋採用磚造或加強磚造的構造方式甚為普遍,目前仍有不少人居住在磚造與加強磚造房屋裡面。惟磚造與加強磚造房屋受水平力的耐震行為,我國目前仍缺乏完整評估方法,如何分析其強度往往成為耐震評估及補強的困擾。故本文主要目的係提供一個合理明確的計算模式,用以計算單片磚牆之面內極限抗剪強度,並據以計算整棟磚造或加強磚造建築結構之崩塌地表加速度。
本文針對國內既有磚牆試驗結果,利用迴歸方法重新建立磚塊與砂漿介面之強度計算公式,並以陳奕信〔1〕的磚牆破裂路徑構想,探討磚造及加強磚造RC框架內之磚牆的面內極限剪力強度,最後採用靜態推垮曲線法(Static Pushover Method)對整棟磚造及加強磚造建築物進行耐震診斷。本文分析案例係先根據許茂雄教授、劉白梅等為內政部建築研究所修訂的〝磚構造建築技術規則之研修及磚牆配置之探討〞條列式規定〔2〕進行設計,設計完畢後再進行耐震診斷。磚造與加強磚造建築物案例,均取獨棟住宅、沿街店鋪住宅、幼稚園及派出所為演算示範。
本文主要結論如下:
1.本文極限面內剪力強度計算結果經與王貞富〔10〕有施加垂直應力磚牆試體試驗值比較後,其平均誤差為12%,且其磚牆試體之破裂路徑與本文所假設沿對角階梯狀破壞相同,顯示本文分析模式可合理推估磚牆之破裂路徑及計算磚牆之極限面內剪力強度。
2.本文加強磚造壁體分析之Q-Δ非線性曲線經與台大加強磚造試體〔4〕單向載重試驗線比較後可知本文分析值在極限點之前頗為吻合,極限點之後相當保守。
3.根據許茂雄教授、劉白梅等為內政部建築研究所修訂的〝磚構造建築技術規則之研修及磚牆配置之探討〞研究計畫報告〔2〕的條列式規定所設計的二層樓磚造獨棟住宅、沿街店鋪住宅、幼稚園及派出所,由本文檢算結果得知其第一層崩塌地表加速度確實能達到震區係數Z=0.33,用途係數I=1.25之強震要求。若依規定設計三層樓加強磚造民宅或沿街店鋪住宅,因為在一個方向壁量較少,故其第一層崩塌地表加速度只能保證到0.37g,而幼稚園、派出所或類似加強磚造建築物,其第一層崩塌地表加速度仍可達Z=0.33,用途係數I=1.25之強震要求。
Many low-rise buildings such as street —front building, school building and government building, were seriously damaged during the Taiwan Chi-Chi earthquake, 1999. The old buildings that are still many people live in now were frequently constructed by brick or reinforced brick before 1971. However, the seismic behaviors of brick buildings and reinforced brick buildings are not well specified in the existing Taiwan Building Code. So this paper proposes a rational method to calculate the ultimate in-plane shear capacity of brick walls and the collapse peak ground acceleration of brick structures.
First of all, this paper develops the equations for the strength of brick and mortar interface from the experimental results in Taiwan. Secondly, this paper uses the crack path method to calculate the ultimate in-plane shear capacity of a brick wall. Finally, this paper adopts the static pushover method to calculate the collapse peak ground acceleration of the brick structures. The analytic buildings are designed according to the “Revision of the Design Provisions for Brick Buildings and the Effect of Brick Walls for Earthquake Resistance”.
The conclusions of this paper are:
1.The analytic in-plane shear capacities of brick walls are compared to the experimental in-plane shear capacities with reasonable accuracy.
2.The analytic P-Δ curves of reinforced brick walls are compared to the experimental P-Δ curves with good match.
3.From the assessment method proposed by this paper, it shows that street buildings, residential buildings, kindergartens and police stations up to 2 story high, if they are designed and constructed by the provisions of the “Revision of the Design Provisions for Brick Buildings and the Effect of Brick Walls for Earthquake Resistance” can satisfy the existing Code requirement for Z=0.33, I=1.25.
第一章緒論
1.1 研究動機與目的1
1.1.1 研究動機1
1.1.2 研究目的1
1.2 文獻回顧2
1.2.1 國內部分2
1.2.2 國外部分3
1.3 研究方法6
1.4 適用範圍6
第二章無開口磚牆承受面內剪力之極限強度與位移
2.1 前言8
2.2 極限介面強度8
2.2.1 紅磚與砂漿水平介面之摩擦強度8
2.2.2 紅磚與砂漿垂直介面之抗拉強度11
2.2.3 紅磚自體之劈裂強度14
2.3 不同磚砌工法之臨界破裂角14
2.4 無開口磚牆之破裂路徑15
2.5 無開口磚牆極限面內剪力強度計算16
2.6 無開口磚牆極限面內剪力強度計算值與試驗值之比較與探討17
2.7 無開口磚牆承受面內剪力之非線性分析20
2.7.1 無開口磚牆承受面內剪力之極限強度20
2.7.2 無開口磚牆承受面內剪力之極限位移20
2.7.3 無開口磚牆承受面內剪力之Q-Δ曲線21
2.7.4 本文無開口磚牆非線性Q-Δ曲線實例演算21
2.8 小結.22
第三章無開口加強磚造壁體承受面內剪力之極限強度與位移
3.1 前言24
3.2 加強磚造框架內磚牆承受面內剪力之非線性分析25
3.2.1 加強磚造框架內磚牆承受面內剪力之極限強度25
3.2.2 加強磚造框架內磚牆承受面內剪力之極限強度實例演算27
3.2.3 加強磚造框架內磚牆承受面內剪力之極限位移29
3.2.4 加強磚造框架內磚牆之Q-Δ曲線30
3.2.5 加強磚造框架內磚牆非線性Q-Δ曲線實例演算31
3.3 RC柱水平載重及水平位移非線性曲線32
3.3.1 RC柱各階段載重33
3.3.2 RC柱各階段切線剛度與位移35
3.3.3 RC柱非線性 曲線實例演算37
3.4 無開口加強磚造壁體分析之Q-Δ曲線與試驗之Q-Δ曲線的比較與探討38
3.5 小結41
第四章整棟磚造建築物之耐震診斷
4.1 前言42
4.2 靜態推垮曲線法介紹43
4.2.1 基本假設43
4.2.2 靜態推垮曲線的訂定過程43
4.2.3 建築物診斷樓層的保有耐力Qu44
4.2.4 建築物第一層崩塌時之地表加速度44
4.2.5 建築物任意樓層崩塌時之地表加速度46
4.3 每片受力磚牆單元46
4.3.1 受力磚牆單元之破裂路徑、極限強度與極限位移47
4.3.2 本文有開口受力磚牆單元非線性Q-Δ曲線實例演算48
4.4 整棟磚造建築物案例診斷49
4.4.1 案例一演算49
4.4.2 案例二演算51
4.4.3 案例三演算52
4.4.4 案例四演算53
4.5 小結55
第五章整棟加強磚造建築物之耐震診斷
5.1 前言56
5.2 整棟加強磚造建築物案例診斷56
5.2.1 案例一演算56
5.2.2 案例二演算58
5.2.3 案例三演算59
5.2.4 案例四演算61
5.2.5 921地震災區警政建築震害案例分析63
5.3 小結70
第六章結論與建議
6.1 結論71
6.2 建議72
參考文獻73
附圖76
附照片145
1.陳奕信,〝RC構架內砌磚牆承受面內水平載重之強度與剛度分析〞,建築學報第四十一期,中華民國建築學會,2002。
2.許茂雄、劉白梅〝磚構造建築技術規則之研修及磚牆配置之探討〞,台北,內政部建築研究所研究計畫成果報告,2001。
3.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,1984。
4.高健章、陳清泉、蔡益超,〝磚牆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,1985。
5.黃一民,〝磚牆結構材料之有效熱彈係數與熱傳導係數〞,台南,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,譚建國教授指導,1991。
6.連寬宏,〝磚牆結構行為之不連續變形分析〞,台南,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,邱耀正教授指導,1993。
7.黃順昌〝含磚牆RC結構之不連續變形分析〞,台南,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,邱耀正教授指導,1994。
8.陳明生,〝紅磚、砂漿與其介面之基本力學性質研究〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,許茂雄、蔡萬傳教授指導,1994。
9.曾凱瀚,〝磚墩與磚牆基本力學性質試驗研究〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,許茂雄、蔡萬傳教授指導,1994。
10.王貞富,〝磚造歷史建築物震害及耐震評估研究〞,台南,國立成功大學建築系研究所博士論文,張嘉祥教授指導,2002。
11.張文德,〝含磚牆鋼筋混凝土建築結構之動態診斷〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,許茂雄教授指導,1991。
12.張文德,〝磚牆及含磚牆RC構架之耐震試驗分析與運用〞,台南,國立成功大學建築系研究所博士論文,許茂雄教授指導,1997。
13.劉白梅,〝中高層鋼筋混凝土建築結構火害前後之地震保險費率〞,台南,國立成功大學建築系研究所博士論文,許茂雄教授指導,1998。
14.蔡益超、陳清泉,〝鋼筋混凝土耐震能力評估及推廣〞,台北,內政部建築研究所,1999。
15.郭心怡,〝RC學校建築快速耐震診斷〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,許茂雄教授指導,2000。
16.Felix Y. Yokel and S. George Fattal, 〝Failure Hypothesis for Masonry Shear Walls 〞, ASCE Journal, Vol. 102, No. ST3, pp. 515~532, 1976。
17.Ahmad A. Hamid and Rober G. Drysdale and Arthur C. Heidebrecht, 〝Shear Strength of Concrete Masonry Joints 〞, ASCE Journal, No. ST7, pp. 1227~1240, 1979。
18.Ahmad A. Hamid and Rober G. Drysdale, 〝Suggested Failure Criteria for Grout Concrete Masonry under Axial Compression 〞, ACI Journal, Title No. 76-43, pp. 1227~1240, 1979。
19.Ahmad A. Hamid and Rober G. Drysdale, 〝Concrete Masonry under Combined Shear and Compression Along the Mortar Joints〞, ACI Journal, Title No. 77-33, pp. 314~320, 1980。
20.Ahmad A. Hamid and Rober G. Drysdale, 〝Proposed Failure Criteria for Concrete Block Masonry under Biaxial Stress〞, ASCE Journal, No. ST8, pp. 1675~1687, 1981。
21.M. Dhanasekar, Peter W. Kleeman and Adrian W. Page, 〝Biaxial Stress-Strain Relations for Brick Masonry〞, ASCE Journal, Vol. 111, No. 5, pp. 1085~1110, 1985。
22.Parviz Soroushian, 〝Nonlinear Modeling and Seismic Analysis of Masonry Shear Walls〞, ASCE Journal, Vol. 114, No. 5, pp. 1106~1119, 1988。
23.Applied Technology Council, “Tentative Provision for the Development of Seismic Regulation for Building”, ATC-3, NBS, SP-510, 1978。
24.財團法人日本建築防災協會SPRC委員編,“鋼筋NULLNULLNULLNULLㄧNULL造建築物NULL耐震診斷NULLNULLNULLNULLNULL”,財團法人建築防災協會,1980。
25.Park, Y. J., Ang, A. H-S. and Wen, Y. K., “Seismic Damage Analysis of Reinforced Concrete Buildings”, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 111, No. 4, pp.740-757, 1985。
26.FEMA, “Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards: A Handbook”, FEMA-154, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C., 1988。
27.Li Kang-Ning, “Canny 99 Three-Dimensional Nonlinear Dynamic Structure Analysis Computer Program Package”, Technical Manual & Users’ Manual, Dept. of Civil Engineering, National University of Singapore, 1996。
28.ATC, “Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Building”, ATC-40 Report, Applied Technology Council, Redwood City, California, 1996。
29.Sozen A. Mete, “The Third Alternative for Proportioning of Earthquake-Resistant Buildings in Reinforced Concrete”, International Workshop on Chi-Chi, Taiwan Earthquake of September 21, 1999, NAPHM, NCREE, pp.5c-1~5c-18, 1999。
30.內政部營建署,〝建築技術規則〞,台北,內政部營建署,2001。
31.Huntington, W. C. and R. E. Mickadeit, “Building Construction, Material and types of construction,” 4th edition, 1975,王堯雄等譯,台北,科技圖書,1989。
32.中國國家標準,〝建築用普通磚〞CNS 382 R2002,經濟部中央標準局,1978。
33.黃國彰,〝有邊界柱梁之磚牆耐震試驗與等值牆版分析〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,許茂雄、蔡萬傳教授指導,1995。
34.Holmes, Malcolm, “Combined Loading on Infilled Frames”, Institution of Civil Engineers(ICE), Vol. 25, 1963。
35.Holmes, Malcolm, “Steel Frames with Brickwork and Concrete Infilling”, Institution of Civil Engineers(ICE), Vol. 19, 1961。
36.Stafford Smith, Bryan, “Lateral Stiffness of Infilled Frames”, ASCE Journal, 1962。
37.Stafford Smith, Bryan, “Behavior of Square Infilled Frames”, ASCE Journal , 1966。
38.Kanchit Malaivongs, “The Structural Behavior of Brick Infilled Steel Frames”, M. S. Thesis, Directed by Prof. Arthur N. L. Chiu, at Asian Institute of Technology, Bankok, Tailand 1967。
39.Wang, Bortero, Popov, “Hysteretic Behavior of Reinforced Concrete Framed Walls”, EERC, 75-23, 1975。
40.張旭福,〝鋼筋混凝土短柱補強措施之定量研究〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,許茂雄教授指導,1993。
41.周大雅,〝既有RC學校建築滿足功能要求之耐震補強〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,許茂雄教授指導,2001。
42.薛仲慧,〝消防建築結構系統耐震性能探討與地震反應行為研究〞,台南,國立成功大學建築系研究所碩士論文,張嘉祥教授指導,2000。
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔