臺灣博碩士論文加值系統

RC牆勁度及強度極大，為良好的系統補強構件，能有效提升建築物耐震能力，但是如何以數值模式模擬其非線性行為，雖然已有許多人從事研究，但尚未有良好的定論。ETABS為國內工程界所熟知的分析結構物程式，但是ETABS程式在非線性分析時，並未設定RC牆模擬方式，因此ㄧ般以寬扁柱模擬之(以M3或V2形式模擬塑鉸性質)。本文引用成功大學對於RC牆容量曲線分析後所推導之非線性塑鉸特性，並比較ATC-40和Eurocode 8對於RC牆的剪力塑鉸性質和彎矩塑鉸設定，由ETABS的非線性分析方法驗證近年參予國內RC牆實體試驗成果，希望能確認一個較合理的數值分析模式，以方便國內工程師採用。

RC wall is a good rehabilitation component system for concrete buildings. It improved buildings with stiffness and strength and enhances seismic capacity of building. Although the nonlinear simulate models was investigated by scholars, the numerical simulation of RC wall hasn’t had a better conclusion yet. The computer program of ETABS is one of the well-known programs to analysis a structure and known by the engineers, but hasn’t discuss the simulate methods of RC wall. Therefore, equivalent columns are usually acceptable for modeling walls, (and using M3 or V2 to model the plastic-hinge). Thus, this paper based the capacity curve of RC wall of the National Cheng Kung University model, and compared ATC-40 with Eurocode 8 to infer properties of shear plastic-hinge and moment plastic-hinge of RC wall. Finally, verified with the results of several domestic RC frames tests by using the nonlinear analysis of ETABS. It is expected hopes to provide a reasonable numerical analysis method and a convenient model for engineers to apply.

中文摘要 I
中文摘要 II
致謝 III
目 錄 IV
圖 目 錄 VII
表 目 錄 X
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 2
1-3 本文內容 3
第二章 RC牆容量曲線分析方法 4
2-1 前言 4
2-2 成大RC牆容量曲線 5
2-3 成大RC牆預測曲線 12
第三章 RC牆體構件模擬與結果 15
3-1 前言 15
3-2 門型構架描述 16
3-3 牆體構架描述 16
3-4 門型構架塑鉸之訂定 18
3-4-1 柱構件塑鉸設定 18
3-4-1-1柱彎矩塑鉸設定 19
3-4-1-2柱剪力塑鉸 21
3-4-2 梁構件撓曲塑鉸設定 22
3-5 RC牆構件塑鉸之訂定 23
3-5-1 牆構件塑鉸設定 23
3-5-1-1 牆剪力塑鉸設定 23
3-5-1-2 牆彎矩塑鉸設定 27
3-5-2 柱構件塑鉸設定 27
3-5-2-1柱彎矩塑鉸設定 27
3-5-2-2柱剪力塑鉸 28
3-5-2-3柱軸力塑鉸 29
3-5-3 梁構件撓曲塑鉸設定 31
3-6 門型構架模擬結果 31
3-7 含牆之構架模擬方式 33
3-8 牆體模形計算例 36
3-9 各牆體破壞模式簡述 39
3-10 各牆體模擬結果 40
第四章 鋼筋混凝土構造建築物耐震能力評估之應用 43
4-1 前言 43
4-2 實體構架描述 43
4-3 耐震能力評估標準 44
4-4 磚牆之模擬 47
4-5 原始構架模擬方式與耐震評估結果比較 51
4-6 建築物耐震補強策略 52
4-7 補強後構架模擬方式 54
4-8 現行耐震評估法與本文評估法比較 56
4-9 算例之破壞機制解說與小結 56
第五章 結論與建議 59
5-1 結論 59
5-2 建議 61
參考文獻 62
附 圖 65
附 表 104
作者簡歷 105


圖2.1 成大RC牆容量曲線 65
圖2.2 牆體斷面於極限撓曲載重時之應力應變分布與受力圖 65
圖2.3 牆體剪力破壞路徑預測示意圖 66
圖2.4 破壞路徑上之受力分析圖 66
圖3.1 PF-C&PF-Y構架示意圖 67
圖3.2 BMNFPF構架配筋示意圖 67
圖3.3 BMNFL構架配筋示意圖 68
圖3.4 WF12-C及WF12-Y構架配筋示意圖 68
圖3.5 試體構架（WF15-C、WF15-Y）牆體配筋圖 69
圖3.6 RCW03牆體配筋圖 69
圖3.7 RCW05牆體配筋圖 70
圖3.8 RCW12牆體配筋圖 70
圖3.9 RCW13牆體配筋圖 71
圖3.10 LWF1、LWF2牆體配筋圖 71
圖3.11 MWF1、MWF2牆體配筋圖 72
圖3.12 HWFL1、HWFL2、HWFH1、HWFH2牆體配筋圖 72
圖3.13 SWB1A、SWB5A牆體配筋圖 73
圖3.14 SWB3B、SWB5B牆體配筋圖 73
圖3.15 PF-C模擬曲線圖 74
圖3.16 PF-Y模擬曲線圖 74
圖3.17 BMNFL預測曲線及實驗比較 75
圖3.18 BMNFPF預測曲線及實驗比較 75
圖3.19 日本建築學會建議方式 76
圖3.20 ETABS 模擬牆體模式 76
圖3.21 自訂-柱軸拉力塑鉸性質 77
圖3.22 WF12C自訂-柱軸拉力塑鉸性質 77
圖3.23 RC牆試體試驗終極破壞照片 80
圖3.24 RC牆試體容量曲線與數值模擬比較 90
圖4.1 建築物各樓層高及混凝土鑽心強度 91
圖4.2 案例建築物全景圖 91
圖4.3 建築物結構平面圖 92
圖4.4 建築物補強位置示意圖 93
圖4.5 陳奕信磚牆之P-△曲線 94
圖4.6 磚牆之軸力塑鉸設定值 94
圖4.7 建築物柱斷面尺寸配筋圖 95
圖4.8 建築物梁斷面尺寸配筋圖(a) 95
圖4.9 建築物梁斷面尺寸配筋圖(b) 96
圖4.10 建築物構架編號示意圖 97
圖4.11 構架塑鉸配置示意圖 97
圖4.12 建築物在接近倒塌破壞機制下折減需求譜求取相對地表加速度值 99
圖4.13建築物在接近倒塌破壞機制下時各桿件塑鉸表示圖 101
圖4.14各分析模式之容量曲 103


表3-1 圍束良好之純構架試體資料 104
表3-2 非圍束良好之純構架試體資料 105
表3-3 試體資料 106
表3-4 試體資料 107
表3-5 試體資料 108
表3-6 試體資料 109
表3-7 試體資料 110
表3-8 試體資料 111
表3-9 試體資料 112
表3-10 試體資料 113
表3-11 試體資料 114
表3-12 試體資料 115
表3-13 鋼筋混凝土柱構材之撓曲塑鉸性質 116
表3-14 鋼筋混凝土對偶梁(coupling-beam)之剪力塑鉸性質 117
表3-15 鋼筋混凝土梁構材之撓曲塑鉸性質 118
表3-16 國內規範第十五章 係數值 119
表3-17 ATC-40中關於牆體剪力塑性鉸性質表(ATC-40 Table 9-11) 119
表3-18 ATC-40中關於牆體彎矩塑性鉸性質表(ATC-40 Table 9-10) 120
表3-19 各試體牆體塑鉸ETABS輸入值 121
表3-20 各試體柱體塑鉸設定值 123
表3-21 梁柱構材非線性旋轉角值 125
表3-22 各試體計算強度 126
表3-23 單層含RC牆構架之破壞機制表－CASE 1 127
表3-24 單層含RC牆構架之破壞機制表－CASE 2 131
表3-25 單層含RC牆構架之破壞機制表－CASE 3 135
表4-1 混凝土鑽心試體試驗成果 139
表4-2 原構架之耐震能力值 139
表4-3 一般工址短週期與一秒週期設計與最大水平譜加速度係數 140
表4-4 短週期結構之工址放大係數 (線性內插得值) 141
表4-5 長週期結構之工址放大係數 (線性內插得值) 141
表4-6 一般工址或近斷層區域之工址設計水平加速度反應譜係數 142
表4-7 一般工址或近斷層區域之工址最大水平加速度反應譜係數 142
表4-8 總橫力豎向分配 142
表4-9 各試體牆體塑鉸設定值 143
表4-10 case4牆體塑鉸設定值 143
表4-11 現行評估法與本文建議評估法耐震能力比較(A類建築物) 144
表4-12 性能點位置－結構物行為種類(A類建築物) 144

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