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研究生:王佳憲
研究生(外文):Jia-Xian Wang
論文名稱:RC建物耐震能力初評之形狀調整因子探討
論文名稱(外文):Study on Reduction Factor for Preliminary Seismic Evaluation of RC Building
指導教授:邱建國邱建國引用關係
指導教授(外文):Chien-Kuo Chiu
口試委員:林克強張惠雲蕭博謙
口試委員(外文):Ker-Chun LinHeui-Yung ChangPo-Chien Hsiao
口試日期:2019-07-31
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:營建工程系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:121
中文關鍵詞:偏心率剛性率形狀係數調整因子耐震能力評估
外文關鍵詞:eccentricity ratiostory stiffness ratioshape factorreduction factorseismic preliminary evaluation
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中高樓層結構物常因商業用途或機能所需,使其具有底層軟弱及偏心等特性,致使地震力作用時造成嚴重破壞,甚至產生坍塌。依現行日本建築基準法施行令之規定,需檢討結構各樓層之偏心率與剛性率,並以對應之形狀係數放大設計層剪力,進行結構物保有水平耐力之檢核,確保該結構於罕見地震作用下不會產生倒塌或層破壞,形狀係數於耐震診斷中係將其取倒數後用於評估形狀指標項目中的偏心率及剛重比,探討結構偏心及軟層之嚴重性,並提供適當之影響係數修正該結構之基本耐震性能。本研究主要建立具有偏心與軟弱底層之結構模型,進行非線性動力歷時分析,探討偏心率及剛性率形狀係數評估公式之合理性;本研究亦分別提出結構具有偏心或軟弱底層時之耐震能力折減係數,此一成果可供用於現有耐震能力初步評估法中。
Middle-high rise buildings which often severely damaged and collapsed in earthquake due to structural irregularities. In the current Japanese building code, in order to ensure safety and damage will not concentrate to one story, the lateral load-carrying capacity should be larger than required story capacity increased by shape factor. The shape factor is calculated according to the ratio of story stiffness distribution in elevation and ratio of eccentricity in plan. In current Japanese code for seismic evaluation, it uses inverse of shape factor to calculate a shape index which is defined as a reduction factor for evaluating seismic performance of RC building. This study mainly establishes a structural model with eccentricity
and weak story, and discuss the formula of shape factor by performing nonlinear dynamic analysis. This study also proposes the reduction factor which can be used in seismic preliminary evaluation.
誌謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
表索引 VII
圖索引 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
第二章 文獻回顧 2
2.1 日本保有水平耐力設計指針 2
2.1.1 剛性分佈之檢討 2
2.1.2 必要保有水平耐力 6
2.2 日本既有鋼筋混凝土造建築物之耐震診斷 9
2.2.1 構造耐震指標 9
2.2.2 形狀指標 10
2.3 鋼筋混凝土建築物耐震診斷之形狀指標 32
2.3.1 層剪力餘裕率 32
2.3.2 全降伏結構之形狀指標 34
2.3.3 層降伏結構之形狀指標 37
2.3.4 混合型結構之形狀指標 39
2.4 既有建築物防倒塌階段性耐震補強法規與設計方法之研擬 40
2.4.1 國內階段性補強相關規定 41
2.4.2 結構耐震能力評估法 42
2.4.3 中高樓層RC 結構倒塌預防階段性補強策略 43
第三章 考慮偏心率影響之形狀係數探討 47
3.1 前言 47
3.2 結構模型設計 47
3.2.1 結構模型基本資訊 47
3.2.2 結構模型建置方法 48
3.2.3 偏心率之設定 49
3.2.4 非線性鉸設定 51
3.2.5 非線性動力歷時分析設定 54
3.3 分析結果 55
3.3.1 結構於不同偏心率下之位移反應 55
3.3.2 偏心率形狀係數之分析結果 58
3.3.3 結構於不同偏心率下所能承受之最大地表加速度 60
第四章 考慮剛性率影響之形狀係數探討 63
4.1 前言 63
4.2 結構模型設計 63
4.2.1 結構模型基本資訊 63
4.2.2 結構模型建置方法 64
4.2.3 剛性率之設定 65
4.2.4 非線性鉸設定 69
4.2.5 非線性動力歷時分析設定 73
4.3 分析結果 76
4.3.1 結構於不同剛性率下之位移反應 76
4.3.2 剛性率形狀係數之分析結果 83
4.3.3 結構於不同剛性率下所能承受之最大地表加速度 91
第五章 日本形狀指標與國內相關評估方法之比較 101
5.1 國內耐震設計規範 101
5.2 國內耐震能力評估法 102
5.2.1 低矮型鋼筋混凝土建築結構耐震能力初步評估 102
5.2.2 國民中小學典型校舍耐震能力初步評估 102
5.2.3 鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估(PSERCB) 103
第六章 結論與建議 104
6.1 結論 104
6.2 建議 105
參考文獻 106
[1] 內政部營建署,「建築物耐震設計規範及解說」,2011
[2] 日本建築防災協会,「既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震診断基準・同解說」,2017
[3] 內政部建築研究所,「既有建築物防倒塌階段性耐震補強法規與設計方法之研擬」,2018
[4] 日本建築学会,「鉄筋コンクリート構造保有水平耐力計算規準(案)・同解説」,2016
[5] 市之瀬敏勝、梅村恒、籠橋英仲、ディン ヴァントゥート,鉄筋コンクリート建物の耐震診断における形状指標,日本建築学会構造系論文集,2002
[6] 日本建築防災協会,「震災建築物の被災度區分判定基準および復旧技術指針」,2015
[7] 淵脇常貴、小暮視津夫、前田匡樹、長田正至,剛性・耐力偏心を有する建物の弾塑性地震応答性状,コンクリート工学年次論文報告集、Vo1.21, No.3, 1999
[8] 久保哲夫、鈴木信貴、益田みゆき、Ton Wei-Guang,剛性率による割り増し係数の建物高さによる変動について-R/C 造のピロティ構造を対象として一,日本建築学会東海支部研究報告集第
35 号,1997年2月
[9] 久保哲夫、赤木太郎、Maged A. H. E、三岡伸子、長澤隆広,剛性率による耐震性能の補正について-R/C 造のピロティ構造を対象として一,日本建築学会東海支部研究報告集第34 号,1996年2 月
[10] 鍾立來、邱聰智、林敏郎、周德光、葉勇凱、翁樸文、沈文成、曾建創、蕭輔沛、黃昭勳、涂耀賢、黃瀚緯,「2016 建築物耐震評估與補強技術講習會論文集」,國家地震工程研究中心報告,NCREE-06-015,2016
[11] 許丁友、鍾立來、廖文義、邱建國、簡文郁、周德光,「國民中小學典型校舍耐震能力評估法」,國家地震工程研究中心報告,NCREE-03-049,2003
[12] 內政部建築研究所,「鋼筋混凝土建築物耐震評估程式增修與應用研究」,2014
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