低混凝土強度非韌性配筋RC柱之單向與雙向擴柱補強耐震行為探討

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潘彥男(Yen-Nan Pan) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

低混凝土強度非韌性配筋RC柱之單向與雙向擴柱補強耐震行為探討
(Seismic Behavior of Low-Strength Concrete and Substandard Reinforcement Columns Retrofitted by One-Way and Two-Way RC Jacketing)

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摘要(中)

本研究主要針對非韌性且低混凝土強度的RC柱，採用單向與雙向兩種不同的RC擴柱補強方式進行受力行為分析，討論補強前後的成效，並探討單向、雙向兩種擴柱補強方式下，理論與實驗結果的差異，以了解現今理論與規範之準確性與適用性。
由實驗結果得知，非韌性、低混凝土強度的RC柱經鋼筋混凝土擴柱補強後，其強度、韌性以及能量消散能力方面，都較原型試體有明顯的提升與改善，破壞模式也從原型柱的剪力與握裹破壞型式，轉變成為撓曲破壞型式。而單向與雙向擴柱補強方法之間的比較，經Mander圍束效應分析兩者斷面幾何形狀之差異，發現影響不大；然而，從實驗結果來看，單向擴柱補強試體在韌性、延展性以及能量消散的表現上，都比雙向擴柱補強試體差一些，值得進一步做整體構件分析之比較。

摘要(英)

The purpose of this study is to observe the effectiveness for reinforcement concrete jacketing with one-way and two way RC jacketing. Also, the study analyzed the non-ductile original columns which simulated their substandard design in concrete strength and transverse hoops. To realize the feasibility in recent design standard, the difference between predicted and experimental results is studied.
From the test results, it was found that the retrofitted specimens are superior to the original specimens in strength, stiffness, and energy dissipation. Comparing the RC jacketed methods with one-way and two-way jacketing, the test results verified the specimen retrofitted by one-way RC jacketing is inferior to two-way RC jacketed specimen in ductility and energy dissipation.

關鍵字(中)

★ 鋼筋混凝土
★ 柱
★ 低強度混凝土
★ 補強
★ 鋼筋混凝土擴柱補強工法

關鍵字(英)

★ reinforcement concrete
★ column
★ low-strength concrete
★ retrofit
★ RC jacketing

論文目次

目錄 I
表索引 V
圖索引 VI
符號說明 XI
第一章緒論 1
1.1前言 1
1.2研究目的 2
第二章文獻回顧 4
2.1現行規範ACI 318-08[1]在柱構件耐震設計之介紹 4
2.1.1構架內之撓曲構材 4
2.1.1.1混凝土梁剪力強度計算 4
2.1.1.2梁縱向鋼筋之設計規定 5
2.1.1.3梁橫向鋼筋之設計規定 6
2.1.2構架內承受撓曲與軸向載重之構材 7
2.1.2.1混凝土柱剪力強度計算 7
2.1.2.2柱縱向鋼筋之設計規定 7
2.1.2.3柱橫向鋼筋之設計規定 8
2.1.3剪力強度要求 11
2.2 NZS 3101-06[21]耐震設計相關規定 12
2.3 Mander圍束理論[20] 13
2.4 RC擴柱補強相關實驗文獻 13
2.5 現今擴柱補強之設計方法 18
第三章實驗規劃與執行 22
3.1 試體規劃 22
3.2 材料試驗 23
3.3 試體設計 24
3.4 試體製作 27
3.4.1 夾頭製作過程 27
3.4.1.1鋼筋綁紮與模板製作 28
3.4.1.2夾頭澆置 29
3.4.1.3夾頭拆模養護 29
3.4.2 擴柱補強製作過程 29
3.4.2.1鋼筋籠製作 30
3.4.2.2模板製作 31
3.4.2.3試體澆置 31
3.4.2.4試體養護與拆模 32
3.5 實驗設備 32
3.5.1 施力系統 32
3.5.2 量測系統 35
3.6 實驗方法與步驟 36
3.7 實驗數據整理 36
3.7.1理論標稱載重 36
3.7.2理論降伏位移 37
3.7.3層間變位角DR與位移韌性比 38
3.7.4剪力變形 38
第四章實驗結果 40
4.1原型試體C3與C4 40
4.1.1試體C3 40
4.1.2試體C4 41
4.2原型軸壓試體C3-A與C4-A 43
4.2.1試體C3-A 43
4.2.2試體C4-A 45
4.3 RC擴柱補強試體RC3-A與RC4-A 47
4.3.1試體RC3-A 47
4.3.2試體RC4-A 50
第五章討論 54
5.1非韌性低強度混凝土原型柱分析與受垂直載重之影響 54
5.2原型柱與補強柱混凝土強度差異之影響 55
5.3 RC擴柱補強效果 57
5.4雙向與單向RC擴柱補強之耐震效能 58
第六章結論與建議 61
6.1 結論 61
6.2 建議 63
參考文獻 65
附錄A 各試體之強度評估計算 127
附錄B 補強試體Mander圍束模型圍束效果分析 134

參考文獻

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指導教授

王勇智(Yung-chih Wang)

審核日期

2011-10-18

推文