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研究生:邱暉仁
研究生(外文):Chiu Hui-Jen
論文名稱:活性粉混凝土版在反覆載重下之行為研究
指導教授:陳振川陳振川引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
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:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:150
中文關鍵詞:活性粉混凝土反覆載重抗彎試驗纖維混凝土
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本實驗主要是採用樑深3.5公分、樑寬15公分、樑長51公分、跨距15公分之抗彎試體,以三分點抗彎試驗進行試驗,探討活性粉混凝土版在抗彎加載下動態與靜態的行為差異,且在於由不同纖維含量與鋼絲網的組合來探討活性粉混凝土在動態加載下破壞模式與能量吸收對靜態加載下的差異,另外,也希望能夠針對不同纖維含量觀察其裂縫傳播的情況,以建立一套正確的判斷準則,作為爾後設計利用之依據。
由試驗結果可知鋼纖維加勁之活性粉混凝土在動態加載下的力學行為發展,大致與靜態抗彎的行為雷同,2% 與3% 含量對活性粉混凝土仍可提供足夠的握能力,使其產生擬應變硬化的現象,不過其應變硬化的範圍比起靜態加載時約有30% ~ 40% 的折減,所以在設計應用上需取一合理的折減係數;而在抗彎強度上,約只有10%的折減。另外在鋼纖維的添加之後,其在能量吸收部分,多集中在抗彎的前期,即承載力處於擬應變硬化區之時,而且總能量的吸收以2% 含量的吸能效果最佳約是3% 的1.6倍。
鋼絲網的添加之後,對於活性粉混凝土韌性的提升已不像靜態加載,具有如此良好的效果,整個擬應變硬化的範圍皆已縮短50% 以上,尤其是1% 含量,已尚失韌性的表現;另外在抗彎強度的折減部分,約有20%的下降。
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究範圍與內容 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 纖維混凝土近代發展應用 5
2.2 活性粉混凝土之簡介 9
2.2.1 活性粉混凝土之結構機理 10
2.2.2 鋼纖維的增韌機制 12
2.2.3 鋼纖維混凝土的力學機理 12
2.3 ECC 14
2.4 混凝土材料在消能上之應用 18
2.4.1 在機械上的應用 18
2.4.2 在剪力阻尼(Constrained layer damping)的應用 18
2.4.3 剪力牆 19
2.5 工程上之消能構件 19
2.5.1 金屬型阻尼器 19
2.5.2 流體阻尼器 20
2.5.3 調諧質量阻尼器 21
2.5.4 黏彈性阻尼器 22
2.6 試驗規定及規範 23
2.6.1 抗壓試驗 23
2.6.2 抗彎試驗[1] 24
2.7 反覆加載 27
2.8 鋼絲網的應用 29
2.8.1 鋼絲網種類 29
2.8.2 相關規範 30
第三章 試驗計畫 33
3.1 試驗背景 33
3.2 試驗流程 33
3.3 試驗材料 33
3.4 實驗儀器設備 35
3.4.1 RPC版灌製部分 35
3.4.2 試驗部份 36
3.5 試驗配比 38
3.6 試驗變數與試體尺寸 38
3.6.1試驗變數 38
3.6.2 試體尺寸 39
3.7 拌合程序丶流動性、試體灌製與養護流程 39
3.7.1 拌合程序 39
3.7.2 流度測試 40
3.7.3試體灌製 41
3.7.4 養護流程 42
3.8 試驗內容與方法 42
3.8.1 抗壓試驗 42
3.8.2 版梁試驗 43
3.8.2.1 單向加載 43
3.8.2.2 反覆加載 44
第四章 結果與討論 47
4.0 前言 47
4.1 拌合情況 47
4.2 基本力學試驗 48
4.2.1 抗壓強度試驗 48
4.2.2 抗壓強度 49
4.2.3 鋼絲網材料測試 50
4.2.4 抗彎強度試驗 50
4.2.5 抗彎強度 52
4.2.6 抗彎歷程 53
4.3 材料韌性表現 55
4.3.1 韌性指數 56
4.3.2 殘餘強度因子 57
4.4動態加載的力學行為 59
4.4.1 反覆抗彎強度試驗 59
4.4.2 反覆抗彎極限強度 60
4.4.3 反覆加載抗彎歷程與包絡線圖 61
4.5動態加載下材料的吸能行為 63
4.5.1 鋼纖維加勁活性粉混凝土 64
4.5.2鋼絲網加勁纖維活性粉混凝土 64
4.5.3 鋼絲網加勁與纖維加勁之比較 65
4.5.4 綜合討論 65
4.6 動態與靜態行為之探討 66
4.6.1 鋼纖維加勁活性粉混凝土 66
4.6.2鋼絲網加勁纖維活性粉混凝土 67
4.7 2%纖維含量動態加載之探討 67
4.8 裂縫觀察探討 68
第五章 結論與建議 71
5.1結論 71
5.2建議 72
[1] 譚業成(詹穎雯指導),「活性粉混凝土力學行為之研究」,碩士論文,國立台灣大學土木研究所,台北,(2000)。
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