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研究生： 葉晏熙
Yeh, Yen-Hsi
論文名稱： 庫板隔間牆面外方向之耐震性能與破壞預測
Seismic Behavior and Damage Prediction of Cleanroom Partition Walls in Out-of-Plane Direction
指導教授： 姚昭智
Yao, George C
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： 2023
畢業學年度： 111
語文別： 中文
論文頁數： 117
中文關鍵詞： 庫板隔間牆系統 、靜態側推分析 、有限元素法
外文關鍵詞： Cleanroom partition wall, Push-over experiment, Finite element analysis
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    • 台灣高科技廠房無塵室中，普遍以庫板牆系統作為空間分割隔間牆。然而於台南美濃地震開始，發現庫板隔間牆系統會在地震時產生面外方向破壞，造成高科技廠房無塵室失效停擺，造成巨大的經濟損失。
    以往研究少針對庫板牆面外方向進行抗震研究，故本論文先針對庫板牆系統面外方向的靜態方向進行試驗，透過單向靜態試驗，了解不同設置下各位移階段中的強度與破壞機制。根據靜態實驗結果，以ANSYS有限元素法模型建立數值模擬，模擬彈性階段強度與預測第一挫曲點發生值。
    動態分析部分，基於靜態分析所得有限元素法模型，並與2021於國震進行的足尺振動台試驗所得數據做為比對基礎，驗證動態模型的準確性。最後由此動態模型，提供基於天花板振動頻率與加速度的破壞預測線。

    This study is based on observations of cleanroom partition wall failure in a hi-tech factory after an earthquake. The majority of cleanroom partition wall damage occurs due to out-of-plane failure resulting from screw failure between the top aluminum rail and the partition wall. During an earthquake, the partition wall itself remains elastic. Based on the data from out-of-plane push-over and full-scale shake table experiments, we have developed a reasonable static and transient FEA model. Using this model, we have also developed a damage prediction method based on measuring ceiling acceleration.
    1. Through out-of-plane push-over experiments, we discovered that the L-shape reinforcement now used by hi-tech factories can enhance the link between the aluminum rail and partition wall. We also collected performance data for different screw installations.
    2. Based on the FEA model and screw shear capacity, we can establish a ceiling acceleration-frequency failure prediction curve by inputting different accelerations and frequencies.
    3. By observing the relationship between ceiling acceleration and frequency, raising the stiffness of ceiling system can help cleanroom partition. The effect of different reinforcement of ceiling system to partition wall remains a developable research direction.
    Keywords: Cleanroom partition wall, Push-over experiment, Finite element analysis.

    內容 第一章 前言 1 1-1 研究動機與目的 1 1-2 研究方法與流程 2 1-3 庫板隔間牆系統簡介 3 1-3-1 潔淨室與天花板簡介 3 1-3-2 庫板組成與工法 5 1-3-3 地震時破壞情形-以南部某科技廠為例 8 1-4 文獻回顧 11 1-4-1 冷軋鋼設計規範於庫板接合強度計算[1] 11 1-4-2 國內過往庫板研究 14 第二章 面外靜力行為與分析 17 2-1 實驗目的與方法 17 2-2 實驗規劃與試體設置 17 2-2-1 實驗設備 17 2-2-2 實驗試體設計 19 2-2-3 實驗儀器 22 2-2-4 實驗流程 23 2-3 實驗試體 24 2-4 靜力實驗結果與破壞分析 26 2-4-1 強度與破壞模式簡述 26 2-4-2 頂部無螺絲組 27 2-4-3 頂部有螺絲組 31 2-4-4 頂部有補強組 35 2-5 數值統整 37 2-6 小結 40 第三章 靜力數值模擬 41 3-1 數值模擬方法與流程 41 3-2 挫曲分析原理介紹 42 3-3 模型設置 43 3-3-1 各部件幾何模型與材料設置 43 3-3-2 接觸性質設置 46 3-3-3 邊界條件設定 47 3-4 分析與比對結果 49 3-4-1 四角螺絲組分析結果 49 3-4-2 對角螺絲組分析結果 51 3-4-3 同側螺絲組分析結果 53 3-5 小結 55 第四章 動力模擬與預測分析 56 4-1 動力分析簡介 56 4-1-1 數值模擬方法 56 4-2 動力實驗介紹 58 4-2-1 比對方法與試體 61 4-2-2 加速度積分方法 62 4-3 動態模擬 64 4-3-1 四角螺絲組比對數據 65 4-3-2 同側螺絲組測試 72 4-3-3 地震分析比對小結 79 4-4 預測分析 80 4-4-1 預測流程 80 4-4-2 預測結果-以0.5hz sin波為例 83 4-4-3 天花板加速度-頻率破壞曲線 85 4-5 小結 90 第五章 結論與建議 91 5-1 結論 91 5-2 建議 92 參考文獻 94 附錄一 振動台實驗地震輸入波 95 附錄二 Sine 0.7gal 25hz 阻尼設置測試結果 97 附錄三 輸入波圖形與頻譜圖、分析結果頻譜比較 101 附錄四 天花板加速度-頻率關係0.4hz~1.3hz圖表 113 附錄五 天花板壓條相關觀察 116

    [1] 內政部營建署. (2015). 冷軋鋼構造建築物結構設計規範及解說.
    [2] American Iron and Steel Institute,(2016), AISI Standard North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members, 2016 Edition iii.
    [3] Krishanu RoyHo Lau, Tina Chui Huon Ting, Rehan Masood, Ankur Kumar, James B.P. LimHieng. (2019). Experiments and finite element modelling of screw pattern of self-drilling screw connections for high strength cold-formed stee. Thin-Walled Structures. doi:https://doi.org/10.1016/j.tws.2019.106393
    [4] Reynaud SerrettePeytonDean. (2009). Strength of Screw Connections in Cold-Formed Steel Construction. Journal of Structural Engineering, Issue 8. doi:https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2009)135:8(951)
    [5] 陳彥丰. (2022). 高科技廠房庫板隔間牆系統耐震研究. 碩士論文. 臺南: 國立成功大學建築研究所.
    [6] 范文智. (2018). 科技廠天花板/庫板之防震設計研究. 碩士論文. 新竹: 國立交通大學工學院技術與管理學程.
    [7] Li,Xiao guang. ( 2020). Simulating Study on Mechanical Properties of Rock Wool Board for Thermal Insulation on External Walls. Advances in Materials Science and Engineering, 1-11.
    [8] 黃昭勳, 張晉誠. (2007). 建築物於地震中動態反應之分析及驗證. 台北市: NCREE-2007-008. 擷取自 https://www.ncree.narl.org.tw/accomplishment/technicalreports/page/10526
    [9] 王建峰, 馬建, 馬榮貴, 宋宏勛. (2010). 动位移的加速度精确测量技术研究. 计算机科学,2010,37(12), 201-202.

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