臺灣博碩士論文加值系統

鋼構建築物在其自然的生命週期中，因為天然災害（如地震、火災）、人為因素（如鄰房施工、施工品質不良）或時間關係（如材料疲乏）等影響，導致樑、柱、樓板等結構受損而引起建築物的耐震性不足。然而結構補強不失為一個恢復甚至可能提高建築物勁度的方式。
本研究論文針對中部豐田汽車之Lexus大里旗艦店，鋼結構受損及銲接位置錯誤進行結構補強，探討其補強後之耐震能力。研究之標的物為一棟三層之鋼結構建物，在完成補強後，利用MIDAS分析軟體進行結構模擬，參考內政部營建署耐震設計規範、FEMA273及ATC40等國內外規範之分析步驟，採用靜力分析、動力分析及最後之側推分析(Pushover Analysis)，藉以瞭解低層鋼結構在補強後，受地震力作用下，所呈現的耐震能力與效益。結果發現補強後的結構物無法抵抗Y向之地震，因此需進一步施作斜撐加強，已確保結構物的安全。

Steel structure in its life cycle will be affected by natural disaster such as earthquake, fire or anthropogenic source at construction site nearby, or weak quality of construction management. The building’s capacity of anti-seismic-damaged will be decaying due to beam, column, and floor slab damaged from earthquake. However, the rehabilitation of structure is one of the good way to recover the stiffness or make its stronger.
The research on the flagship shop of LEXUS of Central Motors is about rehabilitation for seismic-damaged, uncorrected welding position of welding, and having discussion on the benefit of rehabilitation. The object is a three level steel structure. After the rehabilitation, we use “MIDAS” computer program to simulate the real behavior of structure and take the norm of construction and planning agency ministry of the interior, FEMA273, and ATC-40 in account. The procedures for the first analysis is static analysis, and then is dynamic analysis(time-history analysis). Finally, we use the push-over analysis method to conform the benefit of rehabilitation for this seismic-damaged, low-level steel structure. It is found that the rehabilitated structure is unable to resist earthquake in the Y direction. Therefore, detailed reinforcements have also been made in order to assure the safety of the structure.

目錄
摘要.......................................................Ⅰ
Abstract..................................................Ⅱ
目錄.......................................................Ⅲ
表目錄....................................................Ⅵ
圖目錄....................................................Ⅷ
照片目錄.................................................Ⅹ
第一章 緒論................................................1
1.1 前言................................................1
1.2 研究動機............................................1
1.3 研究目的............................................2
1.4 研究流程圖..........................................3
第二章 文獻回顧...........................................4
2.1 內政部營建署頒佈之建築物耐震設計規範及解說……………4
2.1.1 耐震設計基本原則................................4
2.1.2 規則性與不規則性結構............................5
2.1.3 結構系統........................................8
2.2結構物非彈性分析法與評估方式介紹....................10
2.2.1 非彈性靜力分析.................................10
2.2.2 非彈性動力分析.................................12
2.2.3 靜態耐震評估法.................................13
2.2.4 動態耐震評估法.................................14
2.3 FEMA273/356概述....................................15
2.4 ATC-40概述..........................................16
第三章 研究內容與方法...................................19
3.1 研究案例範圍與工址現況.............................19
3.1.1 本研究案例位置及範圍...........................19
3.1.2 工址現況.......................................19
3.2 既有鋼構建築物補強方法.............................19
3.3 使用MIDAS進行鋼構建築物耐震安全評估................20
3.3.1 利用MIDAS建立建築物基本模型....................20
3.3.2 依現行耐震規範進行靜力分析.....................21
3.3.3 動力分析(歷時分析) .............................26
3.3.4 耐震能力不足之標準.............................29
3.3.5 側推分析-容量震譜的建立........................30
4.1 鋼結構斷面強度檢核結果.............................34
4.2 原結構受損及施工問題探討...........................36
4.3 樓層勁度、層間變位角及極限樓層剪力強度檢核..........37
4.3.1 樓層勁度檢核...................................37
4.3.2 層間變位角檢核.................................37
4.3.3 極限樓層剪力強度檢核...........................38
4.4 耐震能力標準與側推分析結果比較.....................38
4.4.1 耐震能力標準...................................38
4.4.2 側推分析之容量震譜.............................38
4.4.3 小結...........................................39
第五章 結論與建議........................................40
5.1 結論...............................................40
5.2 建議...............................................41
參考文獻..................................................42
表目錄
表2-1
立面不規則性結構...................................45
表2-2
平面不規則性結構...................................46
表2-3
結構系統韌性容量R.................................47
表2-4
Rehabilitation Objectives..........................48
表3-1
傾倒力矩折減因子...................................49
表3-2
一般工址或近斷層區域之工址設計水平譜加速度係數SaD…49
表3-3
一般工址或近斷層區域之工址最大水平譜加速度係數SaM…49
表3-4
X、Y向之意外偏心距.................................50
表3-5
各模態之參與資量(MPM) .............................50
表3-6
一般工址設計水平加速度反應譜係數SaD................51
表3-7
短週期與長週期結構之阻尼比修正係數.................51
表4-1
樓層勁度檢核(靜力分析X向).........................52
表4-2
樓層勁度檢核(靜力分析Y向) .........................53
表4-3
層間變位角(靜力分析X向) ...........................54
表4-4
層間變位角(靜力分析Y向) ...........................55
表4-5
層間變位角(動力分析X向) ...........................56
表4-6
層間變位角(動力分析Y向)...........................56
表4-7
極限樓層剪力強度檢核...............................57
表4-8
X向功能績效點之Sa.................................58
表4-9
Y向功能績效點之Sa.................................59
表5-1
X向樓層勁度(含斜撐) ...............................60
表5-2
Y向樓層勁度(含斜撐) ...............................60
表5-3
極限樓層剪力強度(含斜撐) ..........................61
表5-4
含斜撐構架之Sa(X向) ...............................62
表5-5
含斜撐構架之Sa(Y向) ...............................63
圖目錄
圖C2-1
建築物立面不規則....................................64
圖C2-2
建築物平面不規則...................................65
圖2-1
建築物性能等級......................................66
圖2-2
ADRS格式...........................................66
圖3-1
研究案例位置........................................67
圖3-2
原鋼構斷面尺寸......................................67
圖3-3
鋼構架3D模型.......................................68
圖3-4
TCU65地震反應譜....................................69
圖3-5
TCU67地震反應譜....................................69
圖3-6
TCU62地震反應譜....................................69
圖3-7
Model-1.............................................70
圖3-8
Model-2.............................................70
圖3-9
Model-3.............................................71
圖3-10
Model-4.............................................71
圖3-11
容量震譜之建立......................................72
圖3-12
彈性與非彈性震譜及性能點之決定......................72
圖4-1
No121 構材強度檢核..................................73
圖4-2
No287 構材強度檢核..................................74
圖4-3
No499 構材強度檢核..................................75
圖4-4
No531 構材強度檢核.................................76
圖4-5
No584 構材強度檢核.................................77
圖4-6
No787構材強度檢核..................................78
圖4-7
No901 構材強度檢核.................................79
圖4-8
X向容量震譜........................................80
圖4-9
Y向容量震譜........................................81
圖5-1
含斜撐3D構架.......................................82
圖5-2
側推分析塑角分佈圖(含斜撐) .........................83
照片目錄
照片1
斜撐接合問題(一)....................................84
照片2
斜撐接合問題(二)....................................84
照片3
斜撐接合問題(三)....................................85
照片4
樑柱接頭嚴重受損....................................85
照片5
牆壁龜裂傾斜........................................86
照片6
力霸式鋼樑變形......................................86
照片7
力霸式鋼柱挫屈......................................87
照片8
力霸式鋼樑彎屈......................................87
照片9
上下柱未連通及偏心..................................88
照片10
2樓邊柱嚴重挫曲....................................88
照片11
柱之接續錯誤........................................89

參考文獻
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