| 研究生: |
廖述傑 Liao, Shu-Chieh |
|---|---|
| 論文名稱: |
從古蹟建築地震反應探討強震儀裝設 The Installation of the Strong Motion Seismometers for Historic Buildings |
| 指導教授: |
張嘉祥
Chang, Ja-Shian |
| 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: | 2004 |
| 畢業學年度: | 92 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 166 |
| 中文關鍵詞: | 磚牆 、木構架 、強震儀 、SAP2000 |
| 外文關鍵詞: | brick wall, traditional wood frame, SAP2000, strong motion seismometer |
| 相關次數: | 點閱:135 下載:5 |
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古蹟及歷史建築物是文化資產保存的重點,但過去在修護過程卻很少注意地震安全的考量,直到經歷民國八十八年九二一及一0二二地震,中部許多古蹟及歷史建築物受到嚴重的損害,古蹟及歷史建築物的耐震研究才受到重視。
要探討古蹟及歷史建築物的耐震改善,必須有具體的地震反應做為基礎,然而,目前台灣地區並沒有在任何一棟古蹟或歷史建築裝設強震儀,也沒有任何古蹟或歷史建築地震反應記錄的資料,因此本文在眾多的古蹟與歷史建築中,選擇三棟各具代表性之建築物進行分析,以為規劃裝設強震儀之依據,藉以提供氣象局未來在古蹟與歷史建築上裝設強震儀之參考。
本文以結構分析軟體SAP2000,將磚牆、木材的材料性質做合理的假設,分別建構台南孔廟大成殿、成功大學禮賢樓,以及草屯新庄國小禮堂的模型,輸入一0二二地震或九二一地震最近測站的歷時紀錄,分析建築物在彈性狀態下之振動週期及振動模態,選擇適當之振動模態數,分析其地震反應,再利用主要模態形狀與加速度反應,來規劃強震儀的裝設位置。針對三棟古蹟及歷史建築,本文建議:
1.在大成殿裝設36個channel。
2.在禮賢樓裝設23個channel。
3.在新庄國小禮堂裝設25個channel。
此外,比較新庄國小禮堂九二一實際震害與應力分析結果,顯示拉應力集中的位置與裂縫產生的部位十分吻合,根據分析結果,本文提供三種針對廣間型磚造建築的改善對策,以避免牆體的面外破壞。
Historic building is the main part of conservation of cultural properties, but their seismic resistant capability was seldom noticed during conservation processing prior the 1999 Chi-Chi earthquake. In the 1999 Chi-Chi and 1022 earthquakes, many historic buildings were seriously damaged and the earthquake safety of historic buildings caused attention by the conservator and researcher.
The information of earthquake response is the fundamental for the study of earthquake resistant improvement of historic buildings. However, so far in Taiwan there is no historic building which is equipped with strong motion seismometer, and the earthquake response data related to the historic building is not provided.
In this thesis, three different types of historic building are selected and analyzed for the purpose of studying the installation of strong motion seismometer. The three buildings are (1) the main hall of Confucian temple, Tainan (Da-Cheng Hall), (2) Li-Shieng building of Cheng-Kung University, (3) the auditorium of Shin-Chung elementary school, Nan-tou. These three buildings are modeled by finite element method and analyzed with computer package program SAP2000. The input ground motion is recorded in the 1022 or Chi-Chi earthquake. The obtained dynamic modes of building in elasticity state and the acceleration response corresponding to the input ground motion are used to plan the arrangement of installation of strong motion seismometer. Based upon these analyses, 36 channels in Da-Cheng Hall, 23 channels in Li-Shieng building and 25 channels in the auditorium of Shin-Chung elementary school are suggested in this thesis.
In addition, according to comparison of real earthquake damage and the result of stress analysis at the auditorium of Shin-Chung elementary school, it is found that the occurred place and the pattern of cracks are caused by tensile stress. Furthermore, in this study three methods for strengthening the spacious masonry historic building are provided.
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