研究生: |
楊書河 Yang, Shu-Ho |
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論文名稱: |
非結構RC牆對韌性抗彎矩構架底層韌性容量的影響探討 Influence of non-structural RC walls on the ductility of bottom floors in Special Moment-Resisting Frames |
指導教授: |
洪崇展
Hung, Chung-Chan |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系碩士在職專班 Department of Civil Engineering (on the job class) |
論文出版年: | 2023 |
畢業學年度: | 111 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 245 |
中文關鍵詞: | 非結構牆 、弱層 、塑鉸發展 、側推分析 、非線性動力歷時分析 |
外文關鍵詞: | Non-structural RC wall, Weak floor, The development sequence of the plastic hinge, Pushover Analysis, Nonlinear Dynamic Timehistory Analysis |
相關次數: | 點閱:79 下載:22 |
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台灣地處環太平地震帶,建築物耐震能力設計是結構設計者必須面臨的最重要課題。目前結構設計通常以彈性分析設計為主,其數值分析模型的建立,通常未考慮填充牆(非結構牆)的影響。1F挑高或開放空間設計之建築物,當上層的牆量大過下層一定程度時,就很容易造成下層破壞,即所謂的弱層破壞,921集集大地震就出現了相當多底層為弱層的破壞案例。建築耐震設計規範亦提到對於此類建築物常無法檢核出弱層的存在,因而潛藏大震倒塌的危險。
本文探討以建築耐震設計規範靜力分析方法以及以混凝土結構設計規範設計完成的空構架RC建築物,對於非結構RC牆的加入進一步以非線性靜力側推分析(PushOver Analysis)以及非線性動力歷時分析(Nonlinear Time History Analysis) 檢核後,觀察其塑鉸與韌性的發展。
符合強柱弱梁設計的空構架結構物,非結構RC牆的加入之後仍能滿足底層韌性容量的需求。底層若以非結構RC牆的方式來提高牆量比,則會得到更好的韌性發展與韌性容量。若以提高柱斷面來來提高牆量比,分析結果顯示對韌性的發展與韌性容量差異不大。無論是側推分析或是非線性動力歷時分析,塑鉸的發展順序皆是由梁二端開始發展,顯示底層的柱有足夠的時間發展韌性,以滿足韌性容量的需求。
單一方向底層非結構牆的加入,可以提升該方向的耐震能力,亦有助於該方向的塑鉸與韌性的發展,但不一定能提升另一方向的耐震能力,有時另一方向的耐震能力會降低。
At present, structural design is usually dominated by elastic analysis design, and the establishment of its numerical analysis model usually does not consider the impact of infill walls (non-structural walls). First Floor for buildings with high ceiling or open space design, when the wall-volume ratio of the upper floor is larger than that of the lower floor to a certain extent, it is easy to cause damage to the lower floor, that is, the so-called weak story damage.
Empty frame structures conforming to the design of strong columns and weak beams can still meet the demand for toughness and capacity of the ground floor after the addition of non-structural RC walls. If the ground floor uses non-structural RC walls to increase the wall-volume ratio, better toughness development and toughness capacity will be obtained. If the wall-volume ratio is increased by increasing the column section, the analysis results show that there is little difference between the development of toughness and the capacity of toughness. Whether it is lateral thrust analysis or nonlinear dynamic diachronic analysis, the development sequence of the plastic hinge starts from the two ends of the beam, which shows that the bottom column has enough time to develop toughness to meet the demand of toughness capacity.
The addition of ground floor non-structural walls in one direction can improve the earthquake resistance in that direction, and also contribute to the development of plastic hinges and toughness in that direction, but it may not necessarily improve the earthquake resistance in the other direction, and sometimes the earthquake resistance in the other direction capacity will be reduced.
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