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研究生: 李育昇
Li, Yu-Sheng
論文名稱: 具立面不規則性結構之建築物耐震評估
Seismic evaluation of buildings with vertical irregular structure
指導教授: 賴啟銘
Lai, Qi-Ming
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 84
中文關鍵詞: 立面不規則建築結構耐震評估
外文關鍵詞: vertically irregular, building structures, seismic evaluation
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  • 本研究著重於台灣最常見的街屋民房,探討沿街面之立面設計上有別於傳統規則立面的各種可能性,建築造型可依建築師對於空間規劃或美學設計等進行調整,但是同時必須考量到結構安全性的問題,綜合以上本研究探討從規則立面出發,進一步發展到不規則立面,再將不規則立面之柱斷面調整成斷面不規則,進而發展至複雜的立面形式,嘗試誇張的立面表現形式,利用結構分析軟體MIDAS分別使用擬靜力法和反應譜分析法,協助擷取桿件內力、層間位移與轉角等等數值作為比較依據,接著採用簡單的耐震能力快速評估法,並以側推分析法來獲取結構物之性能地表加速度進一步比較各種立面下的結構行為,作為耐震能力的判別,提供建築師在設計上對於結構安全性的參考依據。
    研究結果顯示,就桿件內力而言,比較不規則立面和不規則立面且斷面不規則下的情況,大致上梁、柱內力的表現幾乎相同,但在低樓層處不規則立面且斷面不規則會有較大的受力表現。若進一步使立面複雜化,因為結構系統不同,會導致桿件內力的差異,但是可以觀察到,複雜立面和不規則立面的差異性,同樣在低樓層的差異會比高樓層來的更明顯。因此若要將不規則立面且斷面不規則利用簡化的模型來分析應屬可行,但是要特別注意在低樓層的桿件受力狀況,還有在不規則處的梁柱接觸點,容易是該樓層受力最大處。此外,製造開口需特別注意在開口周遭的梁柱桿件,容易是應力集中處或是該樓層受力最大處。就分析法看來在規則結構下擬靜力法和反應譜法有類似的結果,但是對於不規則立面結構則會有較大的差異性。

    This study focus on the common street houses in Taiwan, and explore the possibilities of facade design along the street facade, which can be adjusted by architect for space planning or aesthetic design, but at the same time we must consider the structural safety of the problem. In summary ,this study starting from the regular facade and further development to the irregular facade, and then the irregular facade of the column section is adjusted to irregular sections, and then developed to complex facade forms, try to exaggerate the facade form, the use of structural analysis software MIDAS using psuedo-static method and response spectrum analysis method to help capture the element internal force, interlayer displacement and angle and so on as a basis for comparison. The simplified method and the pushover method are used as seismic evaluation, Provide architects with a design reference to structural safety.
    The results show that. It is advisable to analysis irregular facade and irregular sections using simplified models, but pay special attention to the stress conditions of the bars on the lower floors, as well as the beam-column contact points at irregularities may be the stress concentration or largest force on the floor. It seems that the analytic method seems to have similar results in the psuedo-static and response spectra under the rule structure, but there is a large difference for the irregular facades.

    中文摘要 …...………………………………………….………………………….. I 英文摘要 …...………………………………………………….…………………. II 致謝 ….……....……………………………………………………………………V 目錄 ………………………………………………………………………………VI 表目錄 ….………………………………………………………………………….X 圖目錄 ….………………………………………………………………………VII 第一章 緒論 ….……………………………………………………...…………….1 1.1 前言 ….……………………………………………………...………....... 1 1.2 研究動機與目的 ….……………………….............................……...1 1.3 研究方法 ….……………………….................................................…......2 1.4 文獻回顧 ….……………………….................................................…......3 1.5 研究內容 ……………………………………………………………….. .5 第二章 基礎理論 ….…………………….…………………….……………….… 6 2.1 前言 .……………………...……………………………………………... 6 2.2 擬靜力分析法 ......………………....................................................…..... 7 2.2.1 設計水平總橫力…………………………………………………...7 2.2.2 工址短週期與一秒週期水平譜加速度係數……………………...7 2.2.3 工址設計與最大考量水平譜加速度係數……………………...…8 2.2.4 起始降伏地震力放大倍數與結構系統地震力折減係數….......... 9 2.2.5 地震力之豎向分配………………………………………………...9 2.3 反應譜分析法 ….……………………….......................................…..... 10 2.3.1 適用範圍……………………………………………………….. ..10 2.3.2 設計水平加速度反應譜係數............................11 2.3.3 總橫力之調整.................................................................................12 2.4低矮型街屋耐震能力快速評估法………….....................................…....14 2.5側推分析法……………………………………………………………….16 第三章 研究方法… ….................................………………….……………….… 19 3.1 前言…………………………………………………...…….................... 19 3.2 分析模型之建立…………………………………………………………19 3.2.1 模型細節說明…………………………………………………….19 3.2.2 模型建立過程…………………………………………………….22 4.2.1 規則立面………………………………………………………….40 3.3 立面開口部之變化……………………………………....……............... 35 3.3.1 規則立面………………………………………………………….35 3.3.2 規則立面去除部分梁、柱……………………………………….36 3.3.3 不規則立面……………………………………………………….37 3.3.4 不規則立面且斷面不規則……………………………………….38 3.3.5 複雜立面………………………………………………………….39 第四章 分析結果………………………………………………...…………… ….40 4.1 前言............................................................................................................40 4.2 分析結果...............................................................................................40 4.2.2 規則立面去除部分梁、柱……………………………………….44 4.2.3 不規則立面……………………………………………………….61 4.2.4 不規則立面且斷面不規則……………………………………….64 4.2.5 複雜立面………………………………………………………….67 4.3 相關耐震評估......................................................................................78 4.3.1 低矮型街屋耐震能力快速評估法……………………………….78 4.3.2 側推分析法……………………………………………………….80 第五章 結論與建議……………………………………………...…………… ….82 5.1 結論............................................................................................................82 5.2 建議...............................................................................................82 參考文獻…………………………………………………………………………..83

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