| 研究生: |
陳佳郁 Chen, Chia-Yu |
|---|---|
| 論文名稱: |
鋼梁柱接頭剪力板螺栓接合設計與分析驗證 Seismic Design and FEM Analysis of Shear Tabs and Steel Moment Connections |
| 指導教授: |
賴啟銘
Lai, Chi-Ming |
| 共同指導教授: |
張惠雲
Chang, Heui-Yung |
| 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: | 2017 |
| 畢業學年度: | 105 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 85 |
| 中文關鍵詞: | 鋼梁柱接頭 、剪力板 、塑性轉角 、有限元素分析 、高強度螺栓 |
| 外文關鍵詞: | steel beam-to-column connection, shear tab, plastic rotation, FEM, high-strengh bolt |
| 相關次數: | 點閱:123 下載:4 |
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本研究參考日本設計,提出剪力板部位之設計檢核,如彎矩強度檢核、剪力板銲道檢核與高強度螺栓檢核。本研究利用有限元素分析ANSYS模擬國內過去進行的傳統式鋼梁接箱型柱接頭耐震試驗,其中包含模擬剪力板、螺栓與螺帽,對照過去實尺寸之試驗結果,結果可以預測接頭之彎矩-變形關係與破壞模式。過去的結構設計與接頭試驗大多以1.5%弧度之塑性變形能力為基準。這些國內過去設計與試驗的鋼梁柱接頭,可能無法滿足目前規範3%弧度以上塑性轉角之要求,因此本研究提出剪力板接合補強設計,藉由有限元素模擬,其結果為剪力板厚度太薄對扇形開孔處等效塑性應變PEEQ有不利之影響,而增加厚度對開孔處之塑性應變影響不大;再進一步分析單/雙剪力板之影響,雙剪設計可以有效地減緩開孔處等效塑性應變PEEQ值之增幅,進而提升接頭塑性變形能力;最後改變螺栓配置,其結果為增加螺栓數或更換高強度螺栓對於開孔處等效塑性應變PEEQ值皆有降低之效果。綜合上述結果,雙剪力板設計最具效果,增加螺栓數次之,更換較強螺栓再次之。本研究因此建議,國內未來可針未達3%弧度之鋼梁柱接頭進行補強耐震試驗研究,以掌握剪力板接合補強設計之可行性。
This study refers to the design from Japan, and proposes the design of shear tabs inspection, such as moment strength inspection, the weld of shear tabs inspection and high strength bolts inspection. In the study, FEM analysis is used to simulate the seismic performance of conventional steel beam-to-column connections, which is included shear tabs, bolt and nut, and the result of the analysis can be compared to the moment-to-deformation relationship and failure mode of experiment. In the past, the design of structural was based on the plastic rotation capacity above 1.5% rad. These may not be able to meet the requirement of the current specification (3% rad). Therefore, this study proposes a method, which is reinforcement design of shear tabs. By using FEM analysis, double shear tabs design is the best, increase the bolts again, replace the stronger high-strengh bolts again, for reducing the equivalent plastic strain at the access hole. It is recommended to further perform connection testing of reinforcement design at shear tabs, which is less then 3% rad plastic rotation capacity, and to grasp the feasibility of the reinforcement design.
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校內:2022-06-01公開