含牆鋼筋混凝土結構側推分析之研究

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姓名

何象鏞(Shine-Uiong Ho) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

含牆鋼筋混凝土結構側推分析之研究
(An Analytic Study of Pushover Analysisof RC Frame Structure In-filled with Walls)

相關論文

★ 貼片補強構件之層間應力分析	★ 軌道不整檢測及識別方法
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摘要(中)

近年來基於性能設計概念在國際間掀起一股非線性靜力側推分析方
法(Pushover Analysis)的研究熱潮，側推分析依據某一預定模式漸漸增加側
推力，這樣的過程中可以發現受評估的建築結構之最薄弱的樓層及結構最
後破壞的模式。由於側推分析方法的簡便性，結構工程分析人員依照基本
假定去執行非線性靜力側推分析，就可計算出結構中每一構件的强度和位
移的非線性行為。當前空間結構分析設計程式中SAP2000 程式是執行側推
分析的工具之一，SAP2000 程式允許兩種塑性鉸性質(Plastic Hinge
Properties)使用於程式中，包括預設(Default)及使用者定義(User-defined)兩
種，預設塑性鉸性質是採用FEMA-356 及ATC-40 文件上的指導準則，這
些文件提供出詳細地幾個範圍的塑性鉸性質，SAP2000 程式是使用這些文
件所建議的平均值。使用SAP2000 程式執行側推分析時，要謹慎使用預設
塑性鉸性質，以避免計算結果的不保守。本論文指出預設及使用者定義塑
性鉸性質使用後的不同結果，並且建議出鋼筋混凝土構架、磚牆及鋼筋混
凝土剪力牆塑性鉸性質的計算方法。為了驗證本論文所提方法的正確性，
以空間鋼筋混凝土建築物為數值案例，並且採用非線性動力歷時分析來做
比較。

摘要(英)

The recent advent of performance based design has brought the nonlinear static pushover analysis procedure to the forefront. Pushover analysis is a static, nonlinear procedure in which the magnitude of the structural loading is incrementally increased in accordance with a certain predefined pattern. With the increase in the magnitude of the loading, weak links and failure modes of the structure are found. Due to its simplicity, the structural engineering profession has been using the nonlinear static procedure (NSP) or pushover analysis. Modeling for such analysis requires the determination of the nonlinear properties of each component in the structure, quantified by strength and deformation capacities, which depend on the modeling assumptions. SAP2000, a state of the art, general purpose, three-dimensional structural analysis program, is used as a tool for performing the pushover. Pushover analysis of SAP2000 is carried out for either user-defined nonlinear hinge properties or default-hinge properties, available in the program based on the ATC-40 and FEMA-356 guideline. While such documents provide the hinge properties for several range of detailing, SAP2000 program may implement averaged values. The user needs to be careful; the misuse of default-hinge properties may lead to unreasonable results for existing structures. This paper studies the possible differences in the results of pushover analysis due to default and user-defined plastic hinge properties. The method for calculate user-defined plastic hinge properties of component, frame, brick wall, RC wall, were also proposed. In order to verify present method, user-defined plastic hinge properties of 3-D RC building, compared with pushover analysis and time history method were carried out.

關鍵字(中)

★ 鋼筋混凝土
★ 塑性鉸性質
★ 側推分析
★ 牆

關鍵字(英)

★ reinforced concrete
★ plastic hinge properties
★ pushover analysis
★ wall

論文目次

中文摘要 V
英文摘要 VI
致謝 VII
目錄 VIII
表目錄 XI
圖目錄 XII
第一章緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2研究動機與目的 2
1-3研究方法 3
1-4論文內容與組織 4
第二章文獻回顧 6
2-1基於性能的耐震設計 6
2-1-1 PBSD提出的背景 6
2-1-2 PBSD的研究現狀 8
2-1-3 PBSD中結構彈塑性變形分析方法 9
2-1-4性能目標的建立 9
2-1-5建築物容量曲線 11
2-1-6建築物耐震性能績效點 11
2-2 Pushover分析方法的相關文獻 11
2-2-1國內外對側推分析方法的研究進展 11
2-2-2側推分析方法概述 13
2-3 SAP2000程式之側推分析 22
2-4 Response-2000程式之簡介及相關理論 26
2-4-1修正壓力場理論 29
2-4-2 MCFT的材料關係 31
2-5 EUROCODE 8轉角經驗公式 36
第三章鋼筋混凝土構架之塑性鉸性質 39
3-1有關鋼筋混凝土構架之文獻 42
3-2 SAP2000進行側推分析(Pushover Analysis)之簡介 42
3-3 RC構架柱構件軸力估算方法 47
3-4塑性鉸性質的訂定建議 51
3-4-1塑性鉸性質的值訂定建議 51
3-4-2剛度折減及強度折減係數定義 53
3-4-3破壞彎矩時的轉角折減係數定義 59
3-4-3兩層兩跨RC構架數值算例 65
3-5本章結論 67
第四章含磚牆鋼筋混凝土構架之塑性鉸性質 68
4-1含磚牆RC構架的文獻回顧 69
4-2磚牆數值分析理論摘要 75
4-2-1材料模型 76
4-2-2鋼筋模型 83
4-2-3磚牆模型 87
4-2-4粘結介面之破壞準則與破壞後處理 88
4-3磚牆的等效塑性鉸性質 90
4-4本章結論 105
第五章鋼筋混凝土之性鉸性質 107
5-1有關含鋼筋混凝土牆構架之文獻 107
5-1-1國內鋼筋混凝土構件PHP值設定相關文獻 107
5-1-2鋼筋混凝土牆剪力強度 108
5-1-3 MCFT鋼筋混凝土牆剪力強度計算概念 109
5-2 RC牆構件PHP的訂定建議及

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指導教授

王仲宇(Chung-Yue Wang)

審核日期

2007-1-16

推文