臺灣博碩士論文加值系統

近年來煉鋼技術的進步，已發展出各種新型鋼材，在這些新型鋼材中，在強度考量下，高性能鋼具有極高強度及低降伏強度鋼（LYP）等兩種截然不同的鋼材。極高強度鋼可以減少鋼材的用量及減少使用空間；低降伏鋼可有效消散地震能量。本文乃探討高性能鋼及低降伏強度鋼在結構設計應用之耐震特性，主要理念是利用高性能鋼承受重力，低降伏剛承受地震力。藉由適當的設計，在低降伏強度鋼有效消散地震能量，抗重力系統仍能保持在彈性範圍內。此為控制地震破壞在預選元件，地震後假如有需要時，可容易修復或替換，依此安排可控制地震破壞在容忍範圍內。本文中，首先探討高性能鋼材銲接組立鋼梁及鋼柱之結構行為並建議設計準則。然後進行低降伏強度鋼剪力消能裝置應用於高性能鋼所組立之抗彎構架之系列試驗及分析的研究，發現在合適設計，低降伏強度鋼剪力消能裝置能消散大量地震能量而強度亦不發生衰減。在探討剪力消能裝置應用於含間柱構架及斜撐構架之試驗及分析中，發現高性能鋼與低降伏強度鋼組合之鋼結構建物，將可提供良好抗震能力，因高性能鋼所組立構架能保持在彈性範圍內，低降伏強度剪力消能裝置有效消散地震能量，因此建議此系統應用於地震活躍地區之鋼結構建物。

Due to the advancement of technology in steel manufacture, new types of structural steels has been developed. Among theses steels, the high performance steel that have extra high strength and LYP (low yield point) steel are two different steels with opposite object on the strength consideration. Extra high strength steel can reduced the usage of the steel and also reduced the space occupied by the steel structure. Extra low yield strength steel can be used efficiently in dissipating the energy under earthquake excitation. This research work is aimed at studying the seismic application of both high performance steel and low yield point steel in building design. The main consideration is to utilize the high performance steel in resisting gravity load and let the low yield point steel resisting the seismic load. By proper design, the gravity load resisting system can be kept elastically while the LYP steel dissipate seismic energy effectively. This is to restrain the damage due to earthquake in the pre-selected elements and can be repaired or replaced easily after the earthquake if necessary. By this arrangement, the seismic damages can be controlled under tolerable extent. In this reported research work, the basic structural behavior of steel beams and columns fabricated by high performance steel are examined and design guide lines are proposed. Series of experimental and analytical studies are also carried to examine the application of LYP steel shear panel in the moment frame that is made from high performance steel. It is found that by proper design, the LYP shear panel is able to dissipate large amount of seismic energy without degradation on strength. The application of this shear panel to the supplemental column of Vierendeel frame and the braced frame are examined. From these studies, it is found that the combination of high strength steel and low yield point steel provide excellent seismic resistance capabilities of steel building structures. The steel frame that made from high performance steel can be kept elastically and let the energy dissipation device that made from LYP steel dissipate the seismic energy effectively. It is suggested that these systems be used in the steel building construction in seismic active area.

第一章 緒論
1.1 研究動機與目的 ………………………………………………… 1
1.2 文獻回顧 ………………………………………………………… 6
1.3 研究方法與內容 ………………………………………………… 14
第二章 高性能鋼組立鋼樑與箱型柱之非彈性行為
2.1 前言 ……………………………………………………………… 17
2.2 HT690高性能鋼材機械性質及銲接性測試18
2.3 HT690高性能鋼材銲接組合箱型、H型斷面
桿件之殘餘應力19
2.4高性能鋼材銲接組合H型梁撓曲試驗22
2.5高性能鋼材銲接組合箱型短柱局部挫屈試驗27
2.6結論與建議31
第三章 低降伏強度鋼剪力消能裝置之耐震性能
3.1 前言 33
3.2 低降伏強度鋼之材料性質 33
3.3 低降伏強度鋼剪力消能機構之理論行為 34
3.4 強度討論 34
3.5 勁度討論 37
3.6 破壞模式討論 39
3.7 韌性討論 40
3.8 能量討論 41
3.9 結論與建議 42
第四章 韌性耐震間柱構架系統之耐震試驗研究
4.1 前言 44
4.2耐震間柱構架系統（DLVF）試驗……………………………………….45
4.2.1 試體設計…………………………… 45
4.2.2 試體製作…………………………… 47
4.2.3 結構試驗…………………………… 48
4.3試驗結果分析與討論………………………….49
4.3.1 抗彎構架之耐震行為 49
4.3.2 低降伏強度鋼剪力消能裝置（LEAD）之耐震特性 50
4.3.3 DLVF系統的LEAD之結構行為 50
4.3.4 構架的勁度對DLVF系統之影響 52
4.3.5 構架的強度對DLVF系統之影響 53
4.3.6 構架的降伏變形量對DLVF系統之
影響 54
4.4 結論與建議 55
第五章 韌性耐震斜撐構架系統之結構耐震試驗研究
5.1 前言 57
5.2耐震斜撐構架系統（DLBF）試驗……………………………………58
5.2.1 試體設計…………………………… 58
5.2.2 試體製作…………………………… 59
5.2.3 結構試驗…………………………… 60
5.3試驗結果分析與討論………………………….61
5.3.1 低降伏強度鋼剪力消能裝置之耐震行
為 62
5.3.2 DLBF系統的LEAD之結構行為 62
5.3.3 構架的勁度對DLBF系統之影響 64
5.3.4 構架的強度對DLBF系統之影響 64
5.3.5 構架的降伏變形量對DLBF系統之
影響 66
5.4 結論與建議 67
第六章 韌性耐震間柱構架系統之耐震性能
6.1 前言 69
6.2構架系統之非線性動態歷時分析……..……..70
6.2.1 構架分析模式……………………… .70
6.2.2 MRF及DLVF系統之構材斷面規劃設計.70
6.2.3 施加載重……………………………..71
6.3 高性能鋼HT690的MRF與DLVF之耐震性能比較 72
6.4 傳統鋼材與高性能鋼組立的DLVF之
耐震性能比較 76
6.5 結論與建議 77
第七章 韌性耐震斜撐構架系統之耐震性能
7.1 前言 79
7.2構架系統之非線性動態歷時分析………..80
7.2.1 構架分析模式……………………… 80
7.2.2 MRF及DLBF系統之構材斷面規劃設計
……………………………… 80
7.2.3 施加載重……………………………..81
7.3 高性能鋼HT690的MRF與DLBF之耐震性能比較 82
7.4 傳統鋼材與高性能鋼組立之DLBF
耐震性能比較 86
7.5 結論與建議 88
第八章 結論與建議 91
參考文獻 95
表 99
圖 .119
照片 194

參考文獻
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