臺灣博碩士論文加值系統

本文根據黃震興等人於國家地震工程研究中心所進行之ㄧ座縮尺三層兩跨鋼筋混凝土(RC)純韌性抗彎構架(PMRF)及另一含RC牆之相同抗彎構架(WMRF)之振動台試驗結果進行非線性動力歷時分析與驗證。振動台試驗分為兩個階段，第一階段先測試RC純抗彎構架，其後再測試含RC非結構牆之抗彎構架，試驗採用Tap100、Tcu078、Tcu017等三筆地震加速度歷時資料，依次放大倍率，分別量測頂層、3樓、2樓之相對最大位移及絕對最大加速度動態反應。本研究在理論分析部份，係依據宋裕祺等人所建議之構材塑性鉸特性設定方法，再配合Takada遲滯模式，設定對應的構材非線性元素特性，並利用SAP2000進行整體結構非線性動力歷時分析，分析所得各樓層之地震反應與實驗成果頗為吻合，本文所得結果，冀能供為工程師參考之用。

This paper extends the authors’ previous study on the pushover analysis of reinforced concrete (RC) column to the present nonlinear time history analyses of the RC frame structures. Shaking table tests of one scaled-down RC pure moment-resisting frame (PMRF) structure and the other identical one with RC wall additionally (WMRF) were served as the data-base in verifying the accuracy of the analytical results. It shows that the simulated seismic responses at each floor of the frame structures appear to be in a good agreement to the experimental results. The results obtained might help the promotion of the precision in nonlinear time history analysis of the RC structure.

目錄

中文摘要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目錄 iv
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2研究內容概述 2
第二章 文獻回顧 4
2.1前言 4
2.2梁柱構材塑性鉸之設定 4
2.2.1蔡益超與楊斯如有關梁、柱構材塑性鉸之設定研究 5
2.2.1.1梁、柱構材破壞模式與韌性比 5
2.2.1.1.1 梁、柱斷面降伏時之彎矩強度 6
2.2.1.1.2 梁柱斷面降服時之剪力強度 7
2.2.1.1.3韌性容量之修正 8
2.2.1.1.4梁柱破壞模式與韌性比 9
2.2.1.2梁柱塑性鉸設定 11
2.2.2杜怡萱與涂耀賢有關簡易塑性鉸數值計算之研究 15
2.2.2.1基本概念與假設條件 15
2.2.2.1.1垂直構件性能曲線 16
2.2.2.1.1.1 RC構件性能曲線之各點強度計算 18
2.2.2.1.1.2 RC構件性能曲線之各點變位計算 19
2.2.3宋裕祺等人有關梁柱構材塑性鉸設定之研究 23
2.2.3.1鋼筋混凝土柱之破壞模式分析 23
2.2.3.1.1撓曲行為之分析 23
2.2.3.1.1.1柱構材斷面彎矩-曲率、軸力-彎矩關係之建立 23
2.2.3.1.1.2柱構材彎矩-轉角關係之建立 24
2.2.3.1.2剪力行為之分析 25
2.2.3.1.2.1柱剪力強度-韌性比關係之建立 25
2.2.3.1.2.2柱剪力強度-轉角與彎矩-轉角二者間關係之轉換 27
2.2.3.1.3鋼筋混凝土柱破壞模式之判別 28
2.2.3.2鋼筋混凝土柱塑性鉸之設定 29
2.2.3.2.1 SAP2000之「M3塑性鉸」設定與研究 29
2.2.2.3.2單柱式鋼筋混凝土柱塑性鉸之設定 31
2.2.3.3構架式鋼筋混凝土柱塑性鉸之設定 32
2.2.3.4鋼筋混凝土剪力牆非線性元素之設定 34
2.2.3.4.1鋼筋混凝土剪力牆之模擬 34
2.2.3.4.1.1基本力學原理 35
2.2.3.4.1.1.1應力平衡與應變諧和關係 35
2.2.3.4.1.1.2混凝土軟化模式之組成率 36
2.2.3.4.2鋼筋混凝土RC牆模擬之作法 37
2.3非線性動力歷時分析 38
2.3.1 NEWMARK逐步積分法 39
2.3.2 Method 41
2.4鋼筋混凝土振動台試驗與分析 44
第三章 SAP2000動態歷時分析之構件與RC牆模擬研究 46
3.1前言 46
3.2梁、柱塑性鉸非線性元素之設定 46
3.3 RC牆塑性鉸之非線性元素設定 50
3.4 SAP2000與ETABS塑性鉸設定之差異研究 51
3.4.1 SAP2000與ETABS塑性鉸設定之差異 51
3.4.2 SAP2000塑性鉸設定 52
3.4.3 ETABS塑性鉸設定 54
3.4.4 討論 56
第四章 RC抗彎韌性空構架案例分析與驗證 57
4.1 前言 57
4.2案例說明及簡介 58
4.2.1 振動台試體介紹 58
4.2.2 結構資料 60
4.3結構模型建立及非線性動力歷時分析 64
4.3.1 SAP2000模型建立 64
4.3.2靜力分析 66
4.3.3整體結構物非線性動力歷時分析 67
4.3.3.1結構物梁柱構材塑性鉸特性之建立 67
4.3.3.2 非線性動力歷時分析之比對結果 69
4.4 討論 89
第五章 含鋼筋混凝土牆抗彎構架之案例分析與驗證 91
5.1 前言 91
5.2案例說明及簡介 91
5.2.1 振動台試體介紹 91
5.2.2 結構資料 92
5.3結構模型建立及非線性動力歷時分析 94
5.3.1 SAP2000模型建立 94
5.3.2靜力分析 97
5.3.3整體結構物非線性動力歷時分析 97
5.3.3.1結構物梁柱構材塑性鉸特性之建立 97
5.3.3.2結構物RC牆構材塑性鉸特性之建立 97
5.3.3.3 非線性動力歷時分析之比對結果 97
5.3.3.4 SAP2000_wall elememt非線性動力歷時分析 113
5.3.3.5 IDARC5.0與SAP2000非線性動力歷時分析比對 122
5.4 討論 125
第六章 結論與建議 127
6.1結論 127
6.2建議 128
參考文獻……………………………………………………………………………129
附錄一 柱構件極限狀態之軸力計算圖
附錄二 柱構件塑性鉸特性之發展路徑

參考文獻

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