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潛變是混凝土是重要的力學特性之一，在固定載荷下的混凝土構件的變形隨時間而增加，靜不定的結構會產生內力重新分配，所以在設計鋼筋混凝土結構時應當考慮潛變的影響。然而目前關於潛變的研究大多集中在純混凝土構件的力學行為，而對於含潛變效應鋼筋混凝構件的數值模擬相對較少，本文主要說明如何用向量式有限元素法進行含潛變效應鋼筋混凝軸力構件的力學模擬，最後以簡單算例說明向量式有限元素法(Vector Form Intrinsic Finite Element Method , 以下簡稱VFIFE)模擬含鋼筋混凝土構件潛變行為的可行性。

Creep is one of important mechanical characteristics of concrete, its deflection increases with time under a constant loading condition and will induce force redistribution in statically indeterminate structures. Hence, the influence of creep should be considered in the design of reinforced concrete structures.
Nowadays, most of the studies on creep are focused on the mechanical behavior of pure concrete members, numerical simulations of reinforced concrete member with creep effect are still relatively few.
In this study, Vector Form Intrinsic Finite Element method (VFIFE) are used to analyze the mechanical behaviors of reinforced concrete axial member with creep effect. Finally, illustrative examples are provided to show VFIFE can be applied to simulate reinforced concrete creep behavior.

中文摘要 i
Abstract v
致謝 vi
圖目錄 x
表目錄 xii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 文獻回顧 2
1.4 內容大綱 4
第二章 混凝土潛變基礎理論 5
2.1 混凝土潛變的基礎介紹 5
2.2 混凝土潛變的基礎理論 7
2.2.1 有效模量法 (Effective Modulus Method, EM) 8
2.2.2 潛變率法 (Rate of Creep Method, RC) 9
2.2.3 彈性潛變迭加法 (Principle of Superposition) 10
2.2.4 彈性老化理論 (Rate of Flow Method, RF) 10
2.2.5 繼效流動理論 (Improved Dischinger Method, ID) 11
2.2.6 齡期調整有效模數法 (Age-adiusted Effective Modulus Method, AEMM) 11
2.3 混凝土模型 13
2.4 潛變律法 13
2.4.1 DPL雙冪級潛變律 (Double Power Law) 14
2.4.2 LDPL對數雙冪級潛變律 (Log-Double Power Law) 14
2.4.3 SLDPL簡化之對數雙冪級潛變律 (Simplified Log-Double Power Law) 14
第三章 混凝土潛變計算推導 16
3.1 向量式有限元素法 16
3.1.1 途徑單元 16
3.1.2 構件中的質點運動公式 17
3.1.3 彎曲的位移和變形分析 19
3.1.4 逆向運動分析並計算純變形量 20
3.1.5 彎曲桿件元素的變形撓曲函數 22
3.1.6 彎曲桿件元素的節點內力 24
3.1.7 桿件質點的質量與轉動貫量計算 27
3.1.8 傳統有限元素法與向量式有限元素法的概略比較 28
3.2 混凝土潛變計算推論 31
3.3 考慮應力歷程的結構潛變效應 37
3.4 含鋼筋混凝土軸力構件潛變效應推論 41
3.5 向量式有限元素法考慮應力歷程模擬含鋼筋混凝土軸力構件潛變 44
第四章 算例分析 45
4.1 含鋼筋混凝土潛變效應模擬 45
4.1.1 桿件一端固定受一集中荷載作用的純混凝土潛變效應模擬 46
4.1.2 桿件一端固定受一集中荷載作用的純鋼筋效應模擬 48
4.1.3 桿件一端固定受一集中荷載作用的含鋼筋混凝土斷面模擬 49
4.2 多元素模擬含鋼筋混凝土 51
4.2.1 多元素模擬一端固定受集中荷載的純混凝土斷面潛變效應 51
4.2.2 多元素模擬一端固定受集中荷載的純鋼筋斷面 53
4.2.3 多元素模擬一端固定受集中荷載的含鋼筋混凝土斷面 55
4.3 兩端固定受一集中荷載作用模擬 56
4.3.1 兩端固定受一集中荷載作用模擬的純混凝土斷面 56
4.3.2 桿件兩端固定受一集中荷載作用的純鋼筋斷面模擬 57
4.3.3 桿件兩端固定受一集中荷載作用的含鋼筋混凝土斷面模擬 58
4.4 不同配筋率的鋼筋混凝土分析模擬 60
4.4.1 不同配筋率受軸壓力的變形行為模擬 60
4.4.2 相同配筋率下不同斷面面積模擬分析 62
4.5 考慮含鋼筋混凝土的潛變行為應力分配 63
第五章 結論與建議 67
5.1 結論 67
5.2 建議與未來發展 68
參考文獻 70

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