本研究以實驗來探討磚造歷史建築中，具拱開口牆體在水平返覆加載下之完整結構行為以及不同補強工法之效益。試體包括三道無補強不同軸壓之單拱試體(WU1、WU2及WU3)、一道中軸壓雙連拱試體(WU4)及四道不同補強工法之單拱試體(WS1~WS4)。WU1及WU2損壞後並進行拱下緣嵌扁型不銹鋼補強試驗(WR1、WR2)以研究損壞後補強效果。單拱試體尺寸為239cm×203cm (寬×高)，雙連拱試體尺寸為251cm×203cm (寬×高)，厚度均為1B厚。實驗過程採油壓傳動器衝程位移控制。實驗結果顯示無補強試體約在2/1000層間位移角時拱肩產生起始裂縫。另加軸壓之試體，可提昇其起始開裂強度及極限加載，且強度隨軸壓加大而加大。四種補強工法中，拱下緣嵌扁型不銹鋼之試體WS1在水平耐力提昇以及延緩中度破壞之發生，均較其他三種工法顯著。綜合實驗結果，本研究建議歷史建築結構評估時，針對低中軸壓拱開口磚牆，可以層間位移角2/1000做為起始破壞點，4/1000為性能極限點，高軸壓拱開口磚牆則可以3.5/1000作為性能極限點。在試體實驗之外，本研究以SAP2000程式模擬不同位置及長度之裂縫發展，進行非線性分析，以探討實際拱開口磚牆受地震力作用時之裂縫發展及破壞機制。此外，並以簡化模式推導拱開口牆體之水平耐力估算，此估算與試體極限加載相較，在具拱形開口牆體受低、中軸壓作用時，其差值在6%以內，受高軸壓作用時，其差值在9%以內，可應用於實際具拱形開口磚造建築物之耐力評估及補強設計。

In this study, the structural behavior and the effect of different strengthening method for historic masonry walls with arch openings under horizontally cyclic loading are investigated by experiment. There are three un-strengthened single arch specimens (WU1, WU2 and WU3) loaded under different additional vertical loads. One un-strengthened double arch specimen is loaded under medium vertical load. For the other four strengthened single arch specimens (WS1~WS4), different wall strengthening methods are employed. Specimen WR1 and WR2 are the retrofitted specimens of WU1 and WU2 which are imbedded steel straps into arch intrados for studing the effect of post damage retrofit. All single arch specimens are manufactured in the size of 239cm×203cm (W×H), and the size of double arch specimen is 251cm×203cm (W×H). The experimental system is controlled by the input stroke of actuator. Results obtained from the three un-strengthened specimens show the initial crack occurred at a drift angle of approximately 2/1000. Furthermore, the initial crack strength and ultimate load of specimens with additional vertical load increase as the vertical load increase. A comparison of the four strengthened specimens reveals that the method (steel straps imbedded into arch intrados) used to strengthen specimen WS1 is the most effective in increasing the ultimate load as well as delaying the occurrence of medium damage. Based on the test results, we suggest that drift angle 2/1000 could be assigned as the initial damage point, and drift angle 4/1000 could be the ultimate performance point for assessment of historic building sustained low or medium bearing, while the ultimate performance point is drift angle 3.5/1000 for the assessment of historic building sustained high bearing. In this study, in addition to the specimen test, a method for evaluating the ultimate load of a brick wall with arch opening has been developed from a simplified model. Comparing the ultimate load evaluated and that obtained from test specimens, the difference is less than 6% for low or medium bearing and less than 9% for high bearing. This simplified model is suitable for assessment of historic building with arch opening.

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