鋼筋混凝土構架制震設計與分析

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姓名

湯勛華(Hsun-hua Tang) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

鋼筋混凝土構架制震設計與分析

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摘要(中)

本研究主要在於發展出一個安裝於建築物柱旁連接牆之鋼材消能元件，其名為三鉸式消能元件，主要是利用金屬鈑產生塑性變形來消散能量；設計理念是以雙跨式的外形呈現，在兼顧強度與韌性之下，達到較佳的消能效果，並透過試驗、分析和參數研究以確認合適的設計消能元件的強度和勁度值的參考數值，以期能夠以一便利及有效的消能方式，降低結構物在受到地震下的位移反應。
為了找出新的消能元件之各項設計參數，在實驗之後，利用SAP2000套裝軟體模擬消能元件的遲滯迴圈實驗結果，以得到消能元件的設計參數；再依照耐震設計法規設計出加裝消能元件之鋼筋混凝土結構物，以過往的地震紀錄模擬此結構物受地震力作用下的非線性行為，驗證消能元件的消能效果，並以此得到消能元件設計準則。

摘要(英)

The purpose of using damper in a structure is to reduce the seismic response of the structure by using the energy dissipation mechanism of the damper. Among many dampers developed over the past years, a type called Added Damping and Stiffness (ADAS) device uses the steel plate as the damper. It has the X type and triangular type and was shown to have good performance in dissipating energy. It has been pointed out that the axial forced developed in the X-shape ADAS can affect its efficiency, whereas for the improved triangular type the welding qualities can affect its efficiency. This research focused on developing a new steel damper in the form of RC building structure.
In this study the Three-pin steel damper has good performance in dissipating energy. It’s energy dissipation mechanism is stable with a large area of hysteresis loops, while it can eliminate the defects of the X type and the triangular type device.
A 14-story RC building structure is use to demonstrate the purpose of design procedure. The three-pin steel damper will be install in this RC building structure. The effectiveness of the three-pin steel damper are verified by using static pushover analyses and nonlinear dynamic analyses.

關鍵字(中)

★ SAP2000
★ 耐震法規
★ 遲滯迴圈
★ 三鉸式消能元件

關鍵字(英)

★ Three-pin steel damper
★ SAP2000
★ hysteresis loops

論文目次

摘要 I
ABSTRACT II
第一章緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方法 2
1.3 本文內容 3
第二章文獻回顧 4
2.1 前言 4
2.2 主動及被動控制模式 4
2.3 各類消能系統簡介 5
第三章理論分析 9
3.1前言 9
3.2 鋼材料應力－應變關係 9
3.3 三鉸式消能元件設計原理 11
3.4 SAP2000分析 11
第四章試體規劃與執行 14
4.1三鉸式消能元件之尺寸設計 14
4.2 實驗試體的架設 15
4.3 各組實驗施作方法 16
4.3.1中大組消能元件組受力實驗 16
4.3.2世曦組十片消能元件之實驗 17
4.4 實驗結果 18
4.4.1 中大組單推實驗結果 18
4.4.2中大組位移漸增之反覆疲勞試驗結果 18
4.4.3 位移控制循環加載實驗結果 19
4.4.3 世曦組消能元件組實驗結果 20
第五章模擬與分析結果 22
5.1 前言 22
5.2 SAP2000模擬結果 22
5.2.1 SAP2000模擬三鉸式消能元件遲滯迴圈的方法 22
5.2.2 第一組消能元件組單邊受力行為實驗之模擬結果 23
5.2.3世曦組十片消能元件實驗之模擬結果 24
5.3 鋼筋混凝土制震構架之設計流程與模擬 25
5.3.1 三鉸消能斜撐鋼構架之設計流程 25
5.3.2 非線性分析模式之建立 29
5.4.案例分析結果與討論 29
第六章結論 35
6-1 結論 35
參考文獻 37

參考文獻

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指導教授

蘇源峰、陳慧慈
(Yuan-feng Su、Huei-tsyr Chen)

審核日期

2010-1-26

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