| 研究生: |
劉子暐 Liu, Tzu-Wei |
|---|---|
| 論文名稱: |
簡化推垮分析法驗證之研究 A Study of Validation on Simplified Push-Over Analysis |
| 指導教授: |
杜怡萱
Tu, Yi-Hsuan |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
規劃與設計學院 - 建築學系 Department of Architecture |
| 論文出版年: | 2008 |
| 畢業學年度: | 96 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 272 |
| 中文關鍵詞: | 學校建築 、簡化推垮分析法 、耐震評估 |
| 外文關鍵詞: | seismic assessment, nonlinear static procedure, school building |
| 相關次數: | 點閱:242 下載:5 |
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耐震評估為防震策略中最基本且重要的一環,然而耐震評估方法之準確性若不經過驗證,則無法有效應用。本研究利用南投縣中小學校舍震損資料庫的35棟樣本與校舍現地推垮試驗的2座試體,以耐震評估法-簡化推垮分析進行試算,並藉由分析結果與震害及試驗結果之比對,檢核該分析法的準確性。
本研究共進行整體結構推垮曲線、崩塌控制樓層、柱構件破壞模式、整體震害等級及崩塌地表加速度等分析結果之比對。比對結果發現,簡化推垮分析法可準確預測典型校舍的崩塌控制樓層與建築物的初始剛度,而對最大基底剪力與其對應屋頂位移的分析結果準確但略偏保守。對於整體震害等級與崩塌地表加速度的分析結果雖有誤差,仍均偏保守,然而明顯低估崩塌點所對應的屋頂位移、推垮曲線下方所涵蓋的面積與非線性階段的剛度。同時對柱構件破壞模式的預測亦有若干誤差,顯示此分析法可能高估部分構件的剪力強度。
此外,本研究亦探討分析法中主要影響參數,如遲滯阻尼修正因數、場址地盤種類與需求震譜、柱構件性能曲線強制終止變位點及使用概估平均樓版單位面積重量計算建築物重量時,對崩塌地表加速度分析結果的影響。藉由每次僅改變一個參數進行試算,再由崩塌地表加速度分析結果之變化情形,討論其影響程度。其中需求震譜對崩塌地表加速度分析結果的影響最為顯著。放寬遲滯阻尼修正因數與強制終止變位點時,僅使崩塌地表加速度分析結果些微提升,影響不明顯。而因崩塌地表加速度與建築物重量約成反比,故以概估建築物重量進行耐震評估時,可能會高估部分樣本之崩塌地表加速度,但整體分析結果仍為保守。
經本文各項討論顯示,簡化推垮分析雖對柱構件破壞模式預測有誤差,但對其餘結構行為的預測則大致為準確或偏保守,顯示此分析法為一合理可用的耐震評估方法。
Seismic assessment for building structures is the most essential issue in earthquake disaster prevention. However, the accuracy of a seismic assessment method must be verified before application. In this study, the accuracy of a seismic assessment method using nonlinear static procedure, Simplified Push-Over Analysis, is verified with 35 school buildings damaged in Chi-Chi earthquake and 2 in-situ test specimens. Analytical and experimental results, including push over curves, damage state, collapse peak ground acceleration (PGA), and failure mode of members, are compared; errors and the possible causes are discussed.
The comparison exhibits that Simplified Push-Over Analysis accurately predicts collapse-dominating story and initial stiffness of typical school building structures. The analytical maximum base shear, damage state, and collapse PGA are conservative but acceptable. However, it underestimates the post-cracking stiffness, roof displacement at collapse point, and the area under push over curves. Misjudgment for some columns is found and suggests that the method might overestimate the shear strength of members in some circumstances.
The effect of several variables that affect collapse PGA, such as the adjustment factor for hysteretic behavior, the choice of demand spectrum, failing deflection of members, and the use of estimated weight of buildings were studied. The results indicate that the collapse PGA is affected by demand spectrum significantly and almost inversely proportional to the weight of buildings. On the other hand, enhanced the adjustment factor for hysteretic behavior and failing deflection of members only causes slightly increase in collapse PGA.
Although there are still some error and uncertainties in Simplified Push-Over Analysis, the study has validated that it is rational and applicable for seismic assessment.
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