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摘 要
本研究進行三組新型式實尺寸鋼骨鋼筋混凝土（Steel Reinforced Concrete, SRC）柱接鋼梁之梁柱接頭試體受反復載重作用之試驗，其目的在探討這種新型梁柱接頭之耐震性能與力學行為。此種梁柱接頭的主要特點在於能夠有效的利用SRC柱在勁度與抗壓能力的優點，又可以避開SRC梁施工較複雜的缺點。
依據指導教授翁正強博士所提出之研究構想與規劃，本研究主要設計參數之一為SRC柱中之鋼柱與鋼梁之彎矩強度比（Moment Strength Ratio），即 Σ(Mns)c/(Mns)b。在滿足強柱弱梁的狀況下，實驗結果顯示，在梁柱接頭區由於鋼梁受到SRC柱混凝土的圍束，可以有效的促使鋼梁於柱混凝土表面之外，發展出韌性變形所需之塑性轉角，且梁柱接頭區之混凝土並無明顯的開裂情形。本研究之初步結果證實，在適當設計下，此種SRC柱接鋼梁之構造可發揮良好的強度與韌性變形能力。
此外，本研究並嘗試在梁柱接頭區採用4支90+135度彎鉤之周邊繫筋，以形成圍束箍筋的方式，來簡化SRC梁柱接頭處箍筋的施工複雜性。實驗顯示，此種方式可以提供梁柱接頭區良好的圍束，並簡化了傳統SRC梁柱接頭處箍筋施工的複雜性。

Abstract
The objective of this research is to study the seismic behavior of steel beam to SRC（Steel Reinforced Concrete）column connections through a series of cyclic loading test of full-scale specimens. The purpose of using the SRC column is to take the advantages of its larger stiffness and stronger compressive strength.
The major parameter investigated in this study is the influence of the flexural strength ratio between the steel shape within in SRC column and the steel beam on the seismic behavior of the beam-column connection. A new type of hoop reinforcement in the beam-column joint is also studied. A total of three full-scaled specimens were tested in this study. All specimens were designed to meet the strong-column weak-beam requirement. The experimental results showed that the steel beams of all three specimens developed satisfactory plastic rotation capacity. The test results also suggested that the new type of hoop reinforcement in the beam-column joint can provide sufficient confinement of the concrete at the beam-column joint.

目錄
頁數
中文摘要…………………………………………………………………………… i
英文摘要…………………………………………………………………………… ii
誌謝………………………………………………………………………………… iii
目錄………………………………………………………………………………… iv
表目錄……………………………………………………………………………… vi
圖目錄……………………………………………………………………………… vii
照片目錄…………………………………………………………………………… x
第一章 緒 論
1.1 前 言………………………………………………………………………...1
1.2 研究動機…………………………………………………………………….2
1.3 研究方法…………………………………………………………………….3
1.4 研究內容…………………………………………………………………….3
第二章 國內外相關規範與相關文獻
2.1 國內外SRC構造相關規範…………………………………………………5
2.1.1 美國AISC-LRFD鋼構造設計規範……………………………………5
2.1.2 美國ACI-318鋼筋混凝土設計規範………………………….……….6
2.1.3 日本建築學會（AIJ）SRC規範……………………………………... 7
2.1.4 國內鋼骨鋼筋混凝土構造（SRC）設計規範與解說…….…………. 7
2.2 包覆型SRC梁柱接頭相關文獻回顧……………………………………... 8
第三章 SRC柱接鋼梁之梁柱接頭試驗
3.1 梁柱接頭力學行為………………………………………………………...10
3.2 試驗設計…………………………………………………………………...11
3.3 試驗規劃…………………………………………………………………...11
3.4 試體製作…………………………………………………………………...12
3.5 試驗設置…………………………………………………………………...13
3.6 加載程式…………………………………………………………………...13
第四章 試驗結果與討論
4.1 試驗觀察紀錄……………………………………………………………...15
4.2 變形能力評估……………………………………………………………...17
4.2.1 梁柱交會區剪力變形…………………………………………………18
4.2.2 梁端各變形分量………………………………………………………19
4.2.3 試驗量測之結果………………………………………………………21
4.3 試體勁度…………………………………………………………………...25
4.4 應變計資料分析…………………………………………………………...26
4.5 彎矩強度之影響…………………………………………………………...28
4.6 接頭區剪力強度之影響…………………………………………………...28
4.7 接頭區箍筋型式之影響…………………………………………………...30
4.8 梁柱接頭的韌性能力……………………………………………………...30
第五章 結論與建議
5.1 結 論……………………………………………………………………….32
5.2 建 議……………………………………………………………………….33
參考文獻……………………………………………………………………………..34
符號說明……………………………………………………………………………..37
表……………………………………………………………………………………..40
圖……………………………………………………………………………………..48
照片…………………………………………………………………………………..89
表目錄

表3.1 SRC柱接鋼梁之梁柱接頭試體編號與型式………………………………40
表3.2 SRC梁柱接頭試體之斷面尺寸與參數……………………………………41
表3.3 SRC梁柱接頭試體之材料強度……………………………………………42
表3.4 鋼梁與鋼柱及SRC柱之彎矩強度比………………………………………42
表4.1 SRC梁柱接頭試體轉角分析表：試體梁端達最大位移時所對應
之各轉角……………………………………………………………………43
表4.2 SRC梁柱接頭試體破壞情形與最大層間變位角…………….……….44
表4.3 SRC梁柱接頭試體梁端最大彎矩實驗值與鋼梁塑性彎矩之比較……….44
表4.4 SRC梁柱接頭試體接頭區標稱剪力強度與最大需求剪力強度理論值及
實驗值之比較…………………………………………………….…………45
表4.5 SRC梁柱接頭試驗參數及試驗結果………………………………………46
表4.6 SRC梁柱接頭試體之韌性比………………………………………….… 47
圖目錄

圖3.1 SMF受地震力作用變形及外部梁柱接頭SRC柱中鋼骨
之受力情形……………………………………………………………..48
圖3.2 本研究SRC柱接鋼梁之梁柱接頭試體立體示意圖……………………...49
圖3.3 SRC柱斷面配筋圖…………………………………………………………50
圖3.4 SRC柱箍筋配置圖…………………………………………………………50
圖3.5 SRC柱之箍筋型式示意圖（非接頭區）…………………………………51
圖3.6 SRC柱之箍筋型式示意圖（接頭區）……………………………………52
圖3.7 SRC柱接鋼梁之梁柱接頭之接頭區圍束箍筋型式示意圖（單邊接梁）…53
圖3.8 SRC柱接鋼梁之梁柱接頭之接頭區圍束箍筋型式示意圖（雙邊接梁）…53
圖3.9 包覆型SRC梁柱試體之鋼骨銲接示意圖………….……………………..54
圖3.10 SRC梁柱接頭試驗配置圖………………………………………………..54
圖3.11 位移計( LVDT )位置示意圖………………………………………………56
圖3.12 πgage位置示意圖………………………………………………………..56
圖3.13 SRC梁柱試體之鋼梁應變計配置示意圖………………………………..57
圖3.14 SRC梁柱試體SRC柱之應變計配置示意圖……………………….…….58
圖3.15 反復載重之位移控制歷時圖……………………………………………..58
圖4.1 試體SRC1反復載重與位移遲滯迴圈圖………………………………….59
圖4.2 試體SRC2反復載重與位移遲滯迴圈圖………………………………….59
圖4.3 試體SRC3反復載重與位移遲滯迴圈圖………………………………….60
圖4.4 梁柱接頭構件量測系統配置簡圖…………………………………………61
圖4.5 梁柱交會區剪力變形圖……………………………………………………61
圖4.6 梁端總變形分量示意圖……………………………………………………62
圖4.7 梁端總變形三分量示意圖…………………………………………………63
圖4.8 真實建築構架中梁柱交會區剪力變形所造成之梁端變形分量圖………64
圖4.9 本研究試體梁柱交會區剪力變形所造成之梁端變形分量圖……………64
圖4.10 柱總變形所引致之梁端變形分量………………………………………..65
圖4.11 試體SRC1之梁彎矩與梁柱接頭總轉角關係圖………………………...66
圖4.12 試體SRC1之梁彎矩與梁柱接頭總塑性轉角關係圖……………………66
圖4.13 試體SRC1之梁彎矩與梁總轉角關係圖…………….…………………...67
圖4.14 試體SRC1之梁彎矩與梁塑性轉角關係圖………………………………67
圖4.15 試體SRC1之梁彎矩與柱轉角關係圖…….……………………………..68
圖4.16 試體SRC1之梁彎矩與柱總轉角關係圖…………………………………69
圖4.17 試體SRC1各遲滯迴圈最大梁端位移時之各轉角分量百分比圖………69
圖4.18 試體SRC2之梁彎矩與梁柱接頭總轉角關係圖…………………….…...70
圖4.19 試體SRC2之梁彎矩與梁柱接頭總塑性轉角關係圖……………………70
圖4.20 試體SRC2之梁彎矩與梁總轉角關係圖…………………………………71
圖4.21 試體SRC2之梁彎矩與梁塑性轉角關係圖………………………………71
圖4.22 試體SRC2之梁彎矩與柱轉角關係圖……………………………………72
圖4.23 試體SRC2之梁彎矩與柱總轉角關係圖…………………………………73
圖4.24 試體SRC2各遲滯迴圈最大梁端位移時之各轉角分量百分比圖………73
圖4.25 試體SRC3之梁彎矩與梁柱接頭總轉角關係圖…………………………74
圖4.26 試體SRC3之梁彎矩與梁柱接頭總塑性轉角關係圖……………………74
圖4.27 試體SRC3之梁彎矩與梁總轉角關係圖…………………………………75
圖4.28 試體SRC3之梁彎矩與梁塑性轉角關係圖………………………………75
圖4.29 試體SRC3之梁彎矩與柱轉角關係圖……………………………………76
圖4.30 試體SRC3之梁彎矩與柱總轉角關係圖…………………………………77
圖4.31 試體SRC3各遲滯迴圈最大梁端位移時之各轉角分量百分比圖………77
圖4.32 層間變位角θt……………………………………………………………..78
圖4.33 SRC試體之力與位移破壞包絡曲線圖………………………………….79
圖4.34 SRC試體之梁彎矩與柱總轉角破壞包絡曲線圖………………………..79
圖4.35 SRC試體之梁彎矩與柱轉角破壞包絡曲線圖…………………………..80
圖4.36 試體SRC1正向載重時鋼梁翼板 ( 受拉側 ) 之應變趨勢…………….81
圖4.37 試體SRC2正向載重時鋼梁翼板 ( 受拉側 ) 之應變趨勢…………….81
圖4.38 試體SRC3正向載重時鋼梁翼板 ( 受拉側 ) 之應變趨勢…………….82
圖4.39 試體SRC1正負向載重時鋼梁腹板之應變趨勢…………………………83
圖4.40 試體SRC2正負向載重時鋼梁腹板之應變趨勢…………………………84
圖4.41 試體SRC3正負向載重時鋼梁腹板之應變趨勢…………………………85
圖4.42 試體SRC1正負向載重時梁柱接頭圍束箍筋之應變趨勢………………86
圖4.43 試體SRC2正負向載重時梁柱接頭圍束箍筋之應變趨勢………………87
圖4.44 試體SRC3正負向載重時梁柱接頭圍束箍筋之應變趨勢………………88
照片目錄

照片3.1 梁柱接頭區圍束箍筋實際配置及疊合板銲接情形………………….…89
照片3.2 試體模板實際組裝情形……………………………………………….…89
照片3.3 SRC梁柱接頭實驗架設全貌……………………………………………90
照片3.4 SRC梁柱接頭實驗實際配置情形………………………………………91
照片3.5 SRC柱下方設置線性變形位移感應計(LVDT)……………………92
照片3.6 梁柱接頭交會區設置π-gage位移計………………………………92
照片4.1 試體SRC1之鋼梁塑性變形發展情形……………….………………….93
照片4.2 試體SRC1之梁柱接頭區側面混凝土開裂最終發展情形….………….95
照片4.3 試體SRC2之鋼梁塑性變形發展情形……………………….………….96
照片4.4 試驗終止時試體SRC2鋼梁翼板處混凝土之情形……….…………….98
照片4.5 試體SRC2之梁柱接頭區側面混凝土開裂最終發展情形…….……….99
照片4.6 試體SRC2之試驗結束情形…………………………………….……….99
照片4.7 試體SRC3鋼梁翼板邊緣情形：位移10△y時( Story Drift Angle
θt = 4.76 % rad，Beam Plastic Rotation θbp = 3.75 % rad )………….…100
照片4.8 試體SRC3鋼梁翼板邊緣情形：位移11△y時( Story Drift Angle
θt = 5.25 % rad，Beam Plastic Rotation θbp = 4.28 % rad )………….…100
照片4.9 試體SRC3之鋼梁塑性變形發展情形………………………….……..101
照片4.10 試驗終止時試體SRC3鋼梁翼板處混凝土之情形……….…………103
照片4.11 試體SRC3之試驗結束情形……………..…………………….……..104

參考文獻
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