| 研究生: |
鄭仁杰 Cheng, Jen-Chieh |
|---|---|
| 論文名稱: |
設計靜載重對既有中高層老舊建築耐震能力之影響 Influence of Dead Load on Seismic Capacity of Existing Middle to High-rise Buildings |
| 指導教授: |
劉光晏
Liu, Kuang-Yen |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2022 |
| 畢業學年度: | 110 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 200 |
| 中文關鍵詞: | 中高樓既有建物 、非線性靜力側推分析 、非線性動力歷時分析 |
| 外文關鍵詞: | Dynamic Analysis, Existing Middle to High Rise Building, Static Pushover Analysis |
| 相關次數: | 點閱:87 下載:17 |
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靜載重為建物設計之重要參數,其與建物質量直接相關,並且影響該建物之週期與其於地震力作用下之反應,因此本研究以維冠金龍大樓為例,並且參考當年由台南市土木技師公會所製作的鑑定報告書之觀點,設計0.5倍、1倍及1.5倍靜載重之模型,並以非線性靜力側推分析、彈性動力歷時分析及非線性動力歷時分析,探討既有建物於不同設計靜載重下對其耐震能力之影響評估。
本文以ETABS為主要結構分析軟體,並建立前述三種靜載重的模型,並搭配國內常使用的非線性側推分析塑鉸輔助程式,分別為由國家地震中心與中興工程顧問社合作開發的TEASPA V4.0以及由宋裕祺與蔡益超所開發的SERCB,塑鉸設置完成後進行非線性靜力側推分析,並比較於不同靜載重下各模型之耐震性能與結構反應。非線性動力歷時分析則是選擇造成維冠大樓倒塌的美濃地震之地震資料進行輸入,並搭配國震中心針對非線性動力歷時分析所開發之TEASDA塑鉸設置輔助程式進行動力分析,分析完成後比較不同靜載重下之建物反應,並與非線性靜力側推之結果進行對比。
分析結果顯示,不論於非線性靜力側推分析抑或是非線性動力歷時分析之結果中,耐震能力與靜載重呈負相關,並且針對該類具扭轉性質之建物非線性靜力分析可能高估建物之耐震性能。
本文亦對工程鑑定報告書做粗淺的介紹與討論,例如其流程、刑事訴訟上之定位以及常見的爭議。
Dead load is the important design parameter for the building, which directly influence the mass and the seismic capacity of building. This study takes the Weiguan Building as an example, and builds 0.5 times, 1 time and 1.5 times the dead load model. The static pushover analysis, elastic dynamic analysis and nonlinear dynamic analysis are used to discuss the influence of the seismic capacity under different dead loads.
In this study, ETABS is used as the main structural analysis software. And there two plastic hinge assistance programs are used for static pushover analysis, TEASPA V4.0 and SERCB. The former one is developed by NCREE and SEC, and the latter one is developed by Sung and Tsai. After the analysis, the structural response of different dead load and hinge assigned are compared. The Meinong earthquake is be chosen to be used in dynamic analysis because Weiguan Building has collapsed under the action of it. And TEASDA, developed by NCREE, is used to assign the plastic hinge for dynamic analysis. The result of the dynamic analysis are discussed and compared with the result from static pushover anaylsis.
Whether in the results of static pushover analysis or dynamic analysis, the seismic capacity is negatively correlated with the dead load. Besides, static pushover analysis may overestimate the seismic capacity of buildings with apparently torsional behaviour.
In this study also give a briefly introduction and discussion of the engineerring appraisal report such as its process, positioning in criminal proceedings and common disputes.
[1] 羅俊雄、鐘立來、黃炯憲、鄧崇任、葉錦勳、張順益、簡文郁、柴駿甫、李季宇、廖文義、李政寬、黃富國、鄧慰先、翁作新、張國鎮、黃震興,「集集地震初步勘災報告」,國家地震研究中心,1999。
[2] 黃俊鴻、陳正興、蔡祁欽、王國隆、許尚逸、楊炫智、張為光、陳家漢,「美濃地震台南地區土壤液化與地工災害之踏勘調查」,國家地震工程研究中心,2016。
[3] 王仁佐、王修賢、江宏偉、江奇融、李柏翰、李翼安、沈文成、林凡茹、林旺春、林哲民、林沛暘、林瑞良、洪曉慧、柴駿甫、郭俊翔、翁樸文、張毓文、許尚逸、陳俊仲、游忠翰、黃郁惟、黃雋彥、曾柏翰、楊卓諺、楊炫智、趙書賢、劉佳泓、盧志杰、賴姿妤、蕭輔沛、蘇進國、王于愷、林子傑、凃昭伃、姚昭智,「2018年2月6日花蓮地震勘災報告」,國家地震工程研究中心,2018。
[4] 臺灣高等法院臺南分院,「105年度矚上訴字第1153號刑事判決」,2017。
[5] 臺灣臺南地方法院,「105年度矚訴字第1號刑事判決」,2016。
[6] 最高法院,「73年度台上字第5230號刑事判決」,1984。
[7] 最高法院,「107年度台上字第1283號刑事判決」,2019。
[8] 張國鎮、鐘豐旭,「RC矩形強柱FRP剪力及搭接耐震補強之研究」,國家地震工程研究中心,2000。
[9] Murat Melek, John W . Wallace, "Cyclic Behavior of Columns with Short Lap Splices," ACI STRUCTURAL JOURNAL, p. 802-811, 2004.
[10] 張順益、陳亭偉、廖文義,「老舊鋼筋混凝土構架填充磚牆之短柱行為實驗研究」,結構工程,第二十八卷,第一期,頁61-84,2013。
[11] 邱聰智、鐘立來、塗耀賢、賴昱志、曾建創、翁樸文、莊明介、葉勇凱、李其航、林敏郎、王佳憲、沈文成、蕭輔沛、薛強、黃世建,「臺灣結構耐震評估與補強技術手冊(TEASPA V4.0)」,國家地震研究中心,2020。
[12] ATC-40, "Seismic Evaluation and Retrofit to Existing Concrete Building," Applied Technology Council, 1996.
[13] Fajfar Peter, "A nonlinear analysis method for performance-based seismic design," Earthquske Spectra, 2000.
[14] Kreslin M. and Fajfar P., "Seismic evalution of an existing complex RC building," Bull Earthquake Eng. 8, 2010.
[15] Chopra, A. K., "Dynamics of Structure: Theory and Applications to Earthquake Engineering, " Englewood Cliff, New Jersey, USA: Prentice-Hell, Inc., 2012.
[16] 宋裕祺、蔡益超,「鋼筋混凝土建築物耐震能力詳細評估SERCB-理論背景與 系統操作」,中國土木水利工程學會、中華民國結構工程學會,2017。
[17] 中華民國內政部營建署,「建築物耐震設計規範及解說」,台北,2011。
[18] ASCE-41-13, "Seismic Evalustion and Retrofit of Existing Buliding," American Society of Civil Engineers, 2014.
[19] FEMA356, "Prestnadard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings," American Society of Civil Engineers for the Federal Emergency Management Agency, Washington, DC, 2000.
[20] 國家地震工程研究中心、中興工程顧問社,「臺灣結構耐震評估側推分析法TEASPA v4.1線上服務網頁使用手冊」,2021。
[21] Dowell, R. K., Seible, F., and wilson, E. L., "Pivot Hysteresis Model for Reinforced," Structural Journal, p. 607-617, 1998.
[22] 凌于哲,「鋼筋混凝土柱遲滯迴圈之模擬研究」,國立臺灣大學碩士論文,2019。
[23] Takeda, T., Sozen, M. A., Nielsen, N. N., "Reinforced Concrete Response to Simulated Earthquake," Journal of the Structural Division, p. 2557-2573, 1970.
[24] 蕭輔沛、蔡仁傑、翁樸文、沈文成、徐侑呈、周德光、翁元滔、簡文郁、林佳蓁、劉勛仁,「臺灣鋼筋混凝土結構耐震評估非線性動力分析手冊 (TEASDA1.0)」,國家地震工程研究中心,2021。
[25] 台南市土木技師公會,「台南市永康區維冠金龍大樓倒塌原因鑑定鑑定報告書」,2016。
[26] 施忠賢、彭光聰、吳子威、蔡孟廷,「維冠金龍大樓與雲門翠堤大樓震損之探討與比較」,中國土木水利工程學會,第三十一卷,第五期,頁 489-499,2019。
[27] 蔡孟廷、施忠賢、林裕均,「數職模擬探討維冠大樓在0206美濃地震中之倒塌機制」,臺灣建築學會「建築學報」,第99期增刊,頁19-34,2017。
[28] Mehrabi, A., Benson Shing, P., Schuller, M., & Noland,, "Experimental evaluation of masonry-infilled RC frames," Journal of Structural, p. 228-237, 1996.