鋼筋混凝土擴柱補強後新舊混凝土滑移對結構物耐震性能影響之探討

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林彥谷(YAN-GU LIN) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

鋼筋混凝土擴柱補強後新舊混凝土滑移對結構物耐震性能影響之探討
(An Investigation of Buildings Seismic Performance of Bond Slip in The Interface Between New And Old Concrete Retrofitted with RC Jacketing)

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摘要(中)

本實驗主要針對非韌性梁柱內接頭在未受到任何損傷前，採用普通強度混凝土擴柱補強之，藉由擴柱補強後分析其所增加之接頭剪力強度，以及探討擴柱補強後之現象如橫向梁所造成之影響、新舊混凝土不一致產生介面滑移之影響、強度及勁度之提昇優劣比較、並且驗證現今評估接頭剪力強度模式的準確性。
本實驗以內接頭為探討對象，一支原型試體及三支RC擴柱補強試體。其中原型試體及一支擴柱補強試體設計成接頭剪力破壞型式，另一支擴柱補強試體之接頭兩側有橫向梁圍束，最後一支擴柱補強試體設計成“恰好”梁撓曲破壞形式。實驗結果顯示，非韌性梁柱內接頭經由混凝土擴柱補強後，其剪力強度、勁度皆有效提升，而橫向梁對於新舊混凝土剝離滑移是有遏止的功效，並且會增加接頭剪力強度，以及減緩接頭破壞後強度的衰減速率。以現行之評估方式，Hakuto剪力衰減模式較適合用來分析原型試體，對於擴柱試體有高估之情形。

摘要(英)

The purpose of this study is to observe the results for concrete jacketing with the general strength concrete for non-ductile interior beam-column joints. In the study, the increased joint shear, the influence of stub, the bond slip between new and old concrete interface, and stiffness enhancement were discussed. Meanwhile, the accuracy of the current assessment of joint shear models is verified.
The test is based on interior beam-column joints. The specimens comprise one prototype interior beam-column joint and three retrofitted specimens with RC jacketing. Prototype and one RC jacketing specimens were designed to joint shear failure, one was confined by two side beam stubs for simulating the interior joints with beams in two sides, and the other RC jacketing specimen was designed to “just” beam flexural failure. From the test results, it was found that the retrofitted specimens are superior to the benchmark specimens in strength, stiffness. The beam stubs can prohibit the bond slip between new and old concrete interface and slow down the behavior of shear degradation. It is suitable to analyze the prototype specimen by means of the Hakuto shear degradation model. However the shear degradation model overestimated the joint shear for RC jacketing specimens.

關鍵字(中)

★ 梁柱接頭
★ 橫向梁
★ 混凝土擴柱補強
★ 接頭剪力

關鍵字(英)

★ RC Jacketing
★ Stub
★ Beam-Column Joints
★ Joint Shear

論文目次

目錄……………………………………………………………………Ⅰ
表索引…………………………………………………………………Ⅴ
圖索引…………………………………………………………………Ⅵ
符號說明………………………………………………………………Ⅹ
第一章緒論 1
1-1前言 1
1-2研究動機 1
1-3研究目的及方法 2
第二章文獻回顧 5
2-1 美國ACI 318-02規範規定 5
2-1-1 決定接頭之設計剪力 5
2-1-2 強柱弱梁之規定 6
2-1-3 接頭標稱剪力強度 6
2-1-4 錨定與握裹設計之規定 7
2-1-5 接頭緊密箍筋之規定 8
2-1-6 防止柱主筋挫屈之規定 8
2-2 梁柱接頭評估模式 9
2-2-1 軟化壓拉桿模型(softened strut-and-tie model) 9
2-2-2 接頭剪力衰減模式 13
2-3 國內外相關補強回顧 14
第三章實驗規劃與執行 21
3-1 試體規劃 21
3-2 材料試驗 22
3-3 試體設計 22
3-3-1 JI原型試體 23
3-3-2 JIR1普通強度混凝土擴柱補強試體 23
3-3-3 JIR2普通強度混凝土擴柱補強試體(接頭兩側有橫向梁束制) 24
3-3-4 JIR3普通強度混凝土擴柱補強試體 25
3-4 試體製作 26
3-4-1 原型試體製作過程 26
3-4-2 擴柱補強試體製作過程 28
3-5 實驗設置 30
3-5-1 梁柱接頭試驗 30
3-5-2 位移量測系統 30
3-6 實驗數據整理 31
第四章實驗結果 35
4-1 前言 35
4-2 JI原型試體分析 35
4-2-1 一般行為 35
4-2-2 接頭剪力變形及梁主筋應力 37
4-3 JIR1普通強度混凝土擴柱補強試體(無橫向梁圍束)分析 39
4-3-1 一般行為 39
4-3-2 接頭剪力變形及梁主筋應力 41
4-4 JIR2普通強度混凝土擴柱補強試體(有橫向梁圍束)分析 43
4-4-1 一般行為 43
4-4-2 接頭剪力變形及梁主筋應力 46
4-5 JIR3普通強度混凝土擴柱補強試體分析 47
4-5-1 一般行為 47
4-5-2 接頭剪力變形及梁主筋應力 51
第五章分析與討論 53
5-1 載重與位移關係 53
5-2 韌性與消能行為 55
5-3 接頭剪力變形及剝離滑移情況 56
5-4 接頭剪力強度預測模式之探討 57
第六章結論與建議 61
6-1 結論 61
6-2 未來研究之建議 62
參考文獻……………………………………………………………………63
表……………………………………………………………………………66
圖……………………………………………………………………………75
附錄A (各試體理論標稱載重Hn之計算)…………………………………113
附錄B (各試體接頭剪力強度評估計算)…………………………………117

參考文獻

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8. 高啟洲，「非韌性混凝土梁柱內接頭補強之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程學研究所，桃園 (2002)。
9. 楊政達，「非韌性鋼筋混凝土梁柱外接頭補強之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程學研究所，桃園（2002）。
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指導教授

王勇智(Yung-Chih Wang)

審核日期

2005-7-25

推文