目錄 ■ 目錄 …………………………………………………………………… Ⅰ ■ 圖目錄 ………………………………………………………………… Ⅳ ■ 表目錄 ………………………………………………………………… Ⅳ ■ 照片目錄 ……………………………………………………………… Ⅸ 第一章 續論 1-1研究動機與目的 ……………………………………………………1-1 1-2研究方法及範圍 ……………………………………………………1-2 1-3文獻回顧 ……………………………………………………………1-4 第二章 試體及試驗規劃 2-1 試體規劃 ……………………………………………………………2-1 2-2 實驗軸壓機制規劃 …………………………………………………2-4 2-3 試驗裝置 ……………………………………………………………2-8 2-4 試體製作過程 ………………………………………………………2-10 2-5 鋼絲網補強方式 ……………………………………………………2-14 2-6 試驗流程 ……………………………………………………………2-16 2-7 千斤頂加載模式 ……………………………………………………2-19 2-8 加載與試驗資料擷取 ………………………………………………2-20 第三章 試體材料基本試驗 3-1 紅磚基本材料性質 …………………………………………………3-1 3-2 砂漿抗壓試驗 ………………………………………………………3-3 3-3 紅磚與砂漿介面抗剪試驗 …………………………………………3-8 3-4 紅磚與砂漿介面抗拉試驗 …………………………………………3-11 3-5 點銲鋼絲網拉伸試驗 ………………………………………………3-13 第四章 試體實驗結果與討論 4-1 單向水平加載試驗概述 ……………………………………………4-1 4-2 各試體加載過程及結果 ……………………………………………4-2 4-2-1 W1試體實驗結果 ………………………………………………4-2 4-2-2 W2試體實驗結果 ………………………………………………4-6 4-2-3 W3試體實驗結果 ………………………………………………4-10 4-2-4 W4試體實驗結果 ………………………………………………4-15 4-2-5 W5試體實驗結果 ………………………………………………4-20 4-2-6 W6試體實驗結果 ………………………………………………4-25 4-2-7 W7試體實驗結果 ………………………………………………4-29 4-3 未補強試體與震後補強試體比較及討論 …………………………4-33 4-4 軸壓對加載行為之影響討論 ………………………………………4-34 4-5 不同鋼絲網規格補強材之比較與討論 ……………………………4-36 4-6 小結 …………………………………………………………………4-37 第五章 水平極限強度推估 5-1 未補強牆體破壞假設 ………………………………………………5-1 5-2 公式推導 ……………………………………………………………5-2 5-2-1 試體中間區域牆體水平極限強度 ……………………… 5-2 5-2-2牆體束制邊劈裂強度 ……………………………………5-4 5-2-3未補強試體水平極限載重推估公式 ……………………… 5-5 5-3鋼絲網補強試體水平極限載重預測公式 …………………… 5-6 5-3-1粉刷層極限強度 ………………………………………… 5-6 5-3-2鋼絲拉斷貢獻強度 …………………………………………5-12 5-3-3補強試體估算公式 …………………………………………5-13 5-4預測值與實驗値比較 ………………………………………………5-13 5-5 小結 …………………………………………………………………5-14 第六章 結論 6-1 主要結果 ……………………………………………………………6-1 6-2 磚牆水平加載實驗經驗 ……………………………………………6-3 6-3 後續研究 ……………………………………………………………6-5 ■ 參考文獻 圖目錄 圖1-1 研究流程圖 …………………………………………………………1-3 圖2-1 試體砌法之詳細規劃立面圖 ………………………………………2-2 圖2-2 試體內植筋位置規劃圖 ……………………………………………2-3 圖2-3 試體砌法平面規劃圖 ………………………………………………2-4圖2-4 槓桿力量放大原理 …………………………………………………2-5 圖2-5 滑輪組力量放大原理 ………………………………………………2-5 圖2-6 兩側吊桿傳遞力量示意圖 …………………………………………2-6 圖2-7 軸壓裝置 ……………………………………………………………2-7 圖2-8 實驗裝置試驗平面圖 ………………………………………………2-8 圖2-9 實驗裝置試驗立面圖 ………………………………………………2-9 圖2-10 水平位移計裝置位置圖 …………………………………………2-20 圖2-11 位移計裝置位置圖 ………………………………………………2-20 圖2-12 牆體於加載過程中之變形圖 ……………………………………2-21 圖3-1普通磚抗壓試驗裝置圖 ……………………………………………3-2 圖3-2剪力試驗示意圖 ……………………………………………………3-8 圖3-3抗拉試驗示意圖 ……………………………………………………3-11 圖4-1 牆體受剪力而造成平行四邊形之剪力變形 ………………………4-1 圖4-2 牆體受剪造成對角剪力破壞 ………………………………………4-1 圖4-3 W1試體西面破壞記錄 ………………………………………………4-3 圖4-4 W1試體力量-牆頂位移關係曲線圖 ………………………………4-4 圖4-5 W1試體各測微計數據曲線圖 4-4 ………………………………… 4-5 圖4-6 W2試體東面破壞記錄 ………………………………………………4-7 圖4-7 W2試體西面破壞記錄……………………………………………… 4-7 圖4-8 W2試體力量-牆頂位移關係曲線圖 ………………………………… 4-8 圖4-9 W2試體各測微計數據曲線圖 ………………………………………4-8 圖4-10 W3試體東面破壞記錄 ……………………………………………4-12 圖4-11 W3試體西面破壞記錄 ……………………………………………4-12 圖4-12 W3試體力量-牆頂位移關係曲線圖 …………………………… 4-13 圖4-13 W3試體各測微計數據曲線圖 ……………………………………4-13 圖4-14 W4試體東面破壞記錄 ……………………………………………4-17 圖4-15 W4試體西面破壞記錄 ……………………………………………4-17 圖4-16 W4試體力量-牆頂位移關係曲線圖………………………………4-18 圖4-17 W4試體各測微計數據曲線圖…………………………………… 4-18 圖4-18 W5試體東面破壞記錄…………………………………………… 4-22 圖4-19 W5試體西面破壞記錄…………………………………………… 4-22 圖4-20 W5試體力量-牆頂位移關係曲線圖………………………………4-23 圖4-21 W5試體各測微計數據曲線圖…………………………………… 4-23 圖4-22 W6試體東面破壞記錄……………………………………………4-26 圖4-23 W6試體西面破壞記錄……………………………………………4-26 圖4-24 W6試體力量-牆頂位移關係曲線圖………………………………4-27 圖4-25 W6試體各測微計數據曲線圖 ……………………………………4-27 圖4-26 W7試體東面破壞記錄 ……………………………………………4-30 圖4-27 W7試體西面破壞記錄 ……………………………………………4-30 圖4-28 W7試體力量-位移關係曲線圖……………………………………4-31 圖4-29 W7試體各測微計數據曲線圖 ……………………………………4-31 圖4-30 W1、W5試體力量-牆頂位移曲線交疊圖…………………………4-33 圖4-31 W2、W3和W4試體力量-牆頂位移曲線交疊圖…………………4-34 圖4-32 W3與W7試體力量-位移曲線圖 …………………………………4-36 圖4-33粉刷層與束制邊介面裂縫形成示意圖……………………………4-38 圖5-1未補強試體破壞假設路徑……………………………………………5-1 圖5-2未補強試體破壞力量分部簡圖………………………………………5-3 圖5-3試體束至邊假設破壞路徑(lL)…………………………………………5-5 圖5-4試體束至邊假設破壞路徑(lR) ……………………………………… 5-5 圖5-5粉刷層受純剪力作用示意圖…………………………………………5-6 圖5-6粉刷層裂縫受牆體影響之開裂角度…………………………………5-6 圖5-7粉刷層單元自由體圖…………………………………………………5-7 圖5-8粉刷層某一高度之自由體圖…………………………………………5-8 圖5-9粉刷層某一高度之主應力關係………………………………………5-8 圖5-10雙軸主應力關係圖………………………………………………… 5-9 圖5-11為粉刷層受純剪力下之莫爾氏圓………………………………… 5-11 圖5-12鋼絲貢獻強度自由體圖…………………………………………… 5-12 表目錄 表2-1試體規劃表……………………………………………………………2-1 表2-2頂樑上部裝置重量……………………………………………………2-4 表2-3鋼絲網基本資料 ……………………………………………………2-14 表3-1紅磚材料試驗結果……………………………………………………3-2 表3-2 W1 試體灰縫水泥砂漿………………………………………………3-3 表3-3 W2 試體灰縫水泥砂漿………………………………………………3-4 表3-4 W2 試體綱絲網粉刷層水泥砂漿……………………………………3-4 表3-5 W3 試體灰縫水泥砂漿………………………………………………3-4 表3-6 W3 試體綱絲網粉刷層水泥砂漿 ………………………………… 3-5 表3-7 W4 試體灰縫水泥砂漿………………………………………………3-5 表3-8 W4 試體綱絲網粉刷層水泥砂漿……………………………………3-5 表3-9 W5 試體綱絲網粉刷層水泥砂漿……………………………………3-6 表3-10 W6 試體綱絲網粉刷層水泥砂漿 …………………………………3-6 表3-11 W7 試體灰縫水泥砂漿 ……………………………………………3-6 表3-12 W7 試體綱絲網粉刷層水泥砂漿 …………………………………3-7 表3-13各牆體砂漿及補強層砂漿試塊之抗壓強度 ………………………3-8 表3-14 W1 試體試塊抗剪強度 ……………………………………………3-9 表3-15 W2 試體試塊抗剪強度 ……………………………………………3-9 表3-16 W3 試體試塊抗剪強度 ……………………………………………3-9 表3-17 W4 試體試塊抗剪強度 ……………………………………………3-9 表3-18 W5 試體試塊抗剪強度……………………………………………3-10 表3-19 W6 試體試塊抗剪強度……………………………………………3-10 表3-20 W7 試體試塊抗剪強度……………………………………………3-10 表3-21各試體基本材料抗拉試驗結果……………………………………3-12 表3-22點銲鋼絲網拉伸試驗結果…………………………………………3-13 表4-1 W1試體極限載重與牆頂位移關係…………………………………4-2 表4-2 W2試體極限載重與牆頂位移關係…………………………………4-6 表4-3 W3試體極限載重與牆頂位移關係…………………………………4-10 表4-4 W4試體極限載重與牆頂位移關係…………………………………4-15 表4-5 W5試體極限載重與牆頂位移關係…………………………………4-20 表4-6 W6試體極限載重與牆頂位移關係…………………………………4-25 表4-7 W7試體極限載重與牆頂位移之關係………………………………4-30 表4-8 W1試體與W2試體之極限載重與牆頂位移………………………4-33 表4-9 W2、W3和W4試體試驗結果及基本材料性質……………………4-35 表4-10各試體實驗結果……………………………………………………4-37 表5-1 本文預測公式與實驗值比較……………………………………… 5-15 照片目錄 照片2-1軸壓機制……………………………………………………………2-6 照片2-2兩側束制鋼筋上下兩處貼附應變計…………………………… 2-10 照片2-3兩側束制鋼筋位置固定………………………………………… 2-10 照片2-4底樑灌漿養護…………………………………………………… 2-10 照片2-5組立試體側邊模板……………………………………………… 2-10 照片2-6底樑與磚牆試體介面舖薄薄一層水泥………………………… 2-11 照片2-7試體第ㄧ皮與底樑介面以水泥砂漿定水平後疊砌…………… 2-11 照片2-8試體疊砌完成後以同配比水泥砂漿均勻塗抹於牆體灰縫處… 2-11 照片2-9以海綿沾水擦拭試體牆體表面………………………………… 2-11 照片2-10試體牆體完成……………………………………………………2-11 照片2-11組裝上樑鋼筋……………………………………………………2-11 照片2-12上樑灌漿養護……………………………………………………2-11 照片2-13未補強試體完成…………………………………………………2-11 照片2-14 U型鋼釘…………………………………………………………2-14 照片2-15本研究用之鋼絲網材料…………………………………………2-14 照片2-16固定鋼絲網於牆體………………………………………………2-15 照片2-17鋼絲網固定完成…………………………………………………2-15 照片2-18塗抹粉刷層………………………………………………………2-15 照片2-19粉刷層澆水養護…………………………………………………2-15 照片2-20 RC底樑以四分鑽頭鑽孔……………………………………… 2-17 照片2-21對角量測點鑽孔…………………………………………………2-17 照片2-22鎖上樑鋼帽………………………………………………………2-17 照片2-23吊運試體…………………………………………………………2-17 照片2-24試體底樑與實驗架固定…………………………………………2-17 照片2-25兩側牆面上白漆…………………………………………………2-17 照片2-26滑輪組底板裝置上架……………………………………………2-17 照片2-27植入螺桿…………………………………………………………2-17 照片2-28軸力傳遞鋼蓋上架定位…………………………………………2-18 照片2-29繩索連結滑輪及槓桿系統………………………………………2-18 照片2-30千斤頂與上梁鋼帽對鎖…………………………………………2-18 照片2-31千斤頂與上梁鋼帽對鎖…………………………………………2-18 照片2-32紀錄裂縫位置……………………………………………………2-18 照片2-33試體下架移除清運………………………………………………2-18 照片2-34穿透式裂縫………………………………………………………2-19 照片2-35以電腦控制千斤頂位移…………………………………………2-21 照片2-36同步獲得力量與位移數據………………………………………2-22 照片2-37測微計支架固定於RC底樑上………………………………… 2-23 照片2-38 牆體角隅植入量測點螺桿 …………………………………… 2-23 照片3-1紅磚抗壓試塊製作…………………………………………………3-2 照片3-2紅磚抗壓試驗………………………………………………………3-2 照片3-3灰漿試體……………………………………………………………3-3 照片3-4灰漿抗壓試驗………………………………………………………3-3 照片3-5紅磚與砂漿介面抗剪強度試驗……………………………………3-8 照片3-6紅磚砂漿介面抗拉強度試驗…………………………………… 3-11 照片3-7點銲鋼絲網拉伸試驗…………………………………………… 3-13 照片4-1Ｗ1試體西向紅磚面實驗結果…………………………………… 4-4 照片4-2Ｗ1試體東向紅磚面實驗結果…………………………………… 4-4 照片4-3Ｗ2試體東向紅磚面實驗結果…………………………………… 4-9 照片4-4Ｗ2試體西向粉刷層面實驗結果………………………………… 4-9 照片4-5鋼絲網網目呈平行四邊形之變形……………………………… 4-11 照片4-6縱向及橫向鋼絲有拉斷之破壞行為…………………………… 4-11 照片4-7Ｗ3試體東向紅磚面實驗結果……………………………………4-14 照片4-8Ｗ3試體西向粉刷層面實驗結果…………………………………4-14 照片4-9 Ｗ4試體東向紅磚面實驗結果………………………………… 4-19 照片4-10Ｗ4試體西向粉刷層面實驗結果……………………………… 4-19 照片4-11 W5試體鋼絲網補強面破壞情形……………………………… 4-21 照片4-12 W2試體鋼絲網補強面破壞情形……………………………… 4-21 照片4-13Ｗ5試體西向粉刷層面實驗結果……………………………… 4-24 照片4-14Ｗ5試體東向紅磚面實驗結果………………………………… 4-24 照片4-15Ｗ6試體東向紅磚面實驗結果………………………………… 4-28 照片4-16Ｗ6試體西向粉刷層面實驗結果……………………………… 4-28 照片4-17Ｗ6試體西向粉刷層面實驗結果……………………………… 4-28 照片4-18Ｗ7試體西向粉刷層面實驗結果……………………………… 4-28 照片4-19 W2試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-39 照片4-20 W3試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-39 照片4-21 W3試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-39 照片4-22 W4試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-39 照片4-23 W4試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-39 照片4-24 W5試体粉刷層與束制邊底樑介面水平裂縫………………… 4-39 照片4-25 W5試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-40 照片4-26 W6試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-40 照片4-27 W7試体粉刷層與束制邊牆體介面細微垂直裂縫…………… 4-40 照片4-28 W7試体粉刷層與束制邊底樑介面水平裂縫………………… 4-40 照片6-1大鋸片水平切割………………………………………………… 6-4 照片6-2大鋸片垂直切割………………………………………………… 6-4 照片6-3切割後取樣之試體……………………………………………… 6-4 照片6-4傳統磚心抗剪試塊……………………………………………… 6-4