博碩士論文 943202019 詳細資訊




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姓名 粘進財(Chin-tsai Nien)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 安裝金屬阻尼器鋼筋混凝土結構之耐震評估方法
(Study of Method of Seismic Assessment for the RC Building with Metallic Dampers)
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摘要(中) 2005年國內最新耐震設計規範,除將工址地震加速度進行微分區外,並增加工程品管、既有建築物耐震評估與補強,以及隔震、消能設計等等規章。然對於既有建築物耐震評估方法,僅要求“應為公認之學理”。但目前對外加消能裝置,造成高阻尼比鋼筋混凝土建築結構之耐震詳細評估方法,除直接使用非線性歷時反應分析外,尚無文獻討論。
本研究探討如何應用容量震譜法,進行安裝金屬製消能裝置之鋼筋混凝土建築物耐震詳細評估。其目的在建立應用容量震譜法,進行安裝金屬製消能裝置鋼筋混凝土建築物,耐震詳細評估之計算流程,以及瞭解應注意事項。並依據性能設計法觀念,定義建築物耐震能力判定基準。文中以十層樓房為對象,使用商業程式SAP2000,進行耐震詳細評估計算,將推覆分析之結果與三組與中壢地區設計反應譜符合之模擬地震之非線性歷時反應分析結果比較。研究結果顯示,直接建立具有金屬製消能裝置之鋼筋混凝土建築物模型,進行非線性推覆分析,可獲較保守之位移評估值,但基底剪力值須放大約1.3倍,方與非線性歷時反應分析結果相近,故推覆分析所得中壢地區之建築物耐震能力評估值,須乘以0.8後,方為耐震能力評估結果。
摘要(英) The newest domestic seismic design code in 2005 provides the microzonation of earthquake accelerations, the guidelines for quality control of construction, the principle of seismic assessment and retrofit of buildings and the guidelines for seismic design of base isolation and energy dissipation. Nevertheless, the method of seismic assessment is not specified and just states that the public acknowledged principle of analysis is required in the code. Furthermore, except from using the nonlinear time history analysis, there is not any method of seismic assessment for a heavily damped RC building with added damping device appeared in literature.
The present study is to investigate the application of the capacity spectrum method for the seismic assessment of the heavily damped RC building with added metallic damper. The objectives of the present studies are to set up the procedures of seismic assessment for that type of building and to understand the related factors which will affect the results of assessment. In addition, the guidelines for the evaluation of the seismic capability of a RC building with added metallic dampers are proposed. In this study, using the commercial program SAP2000, a 10-story RC building with and without added metallic dampers, are pushed horizontally. Results are compared with that of the nonlinear time history analysis using three different sets of simulated earthquakes compatible with the designed spectra of Jung-Li area. It is found that, in comparing with the results of nonlinear time history analysis, the displacement responses of the models, using the nonlinear pushover method, are conservative. But the maximum base shear force value of the RC building is under-estimated and should be enlarged with a factor of 1.3. Therefore, it is suggested that the estimated seismic capability of a RC building with added metallic dampers in Jung-Li area, using the nonlinear pushover method, should be reduced with a factor of 0.8.
關鍵字(中) ★ 金屬製消能器
★ 鋼筋混凝土樓房
★ 耐震評估
★ 容量震譜法
關鍵字(英) ★ nonlinear time history analysis
★ efficiency-enhanced damping system
★ seismic assessment
★ RC building
★ metallic damper
★ capacity spectrum method
論文目次 摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 V
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 本文內容 7
第二章 鋼筋混凝土樓房結構之非線性行為分析 8
2.1 前言 8
2.2 鋼筋混凝土樓房結構元件非線性行為之模擬 8
2.3 斷面分析 9
2.3.1 彈性軸向勁度 9
2.3.1.1 彈性旋轉勁度 10
2.3.2 降伏彎矩及轉角與極限彎矩及轉角 10
2.3.2.1 斷面彎矩與曲率之關係 11
2.3.2.2 斷面之降伏轉角( )與極限轉角( ) 13
2.3.3 剛性接頭 14
2.3.4 塑性區長度 14
2.3.5 非線性元素之模擬 15
2.3.5.1 線性彈簧力與變形之關係 15
2.3.5.2 多線性Takeda塑性構材【42】 16
2.4 ATC-40容量震譜法 17
2.4.1 ATC-40容量震譜法簡介 17
2.4.2 容量曲線 18
2.4.3 ADRS格式轉換 19
2.4.4 需求震譜之折減 20
2.4.5 性能績效點之求得 22
2.5 非線性歷時分析 23
2.5.1 SAP2000非線性分析簡介 23
2.5.2 直接積分歷時分析法 24
2.5.3 描述各鋼筋混凝土構件非線性特性相關參數之設定 27
第三章 增效式阻尼裝置之原理及應用 28
3.1 增效式阻尼裝置之構造及其力學特性【15】 28
3.1.1 增效式阻尼裝置之構造 28
3.1.2 增效式阻尼裝置之力學特性 28
3.2 消能器之介紹 31
3.2.1 前言 31
3.2.2 挫屈束制消能支撐之構造【4】 31
3.2.3 挫屈束制消能支撐之力學特性 32
3.2.4 加勁阻尼器(ADAS)之構造【5】 33
3.2.5 加勁阻尼器之力學特性 33
第四章 算例分析 35
4.1 前言 35
4.2 鋼筋混凝土樓房結構分析模型 35
4.3 梁柱非線性參數計算 36
4.4 阻尼器參數之計算 42
4.5 地震反應 44
4.5.1 非線性靜力推覆分析 44
4.5.2 EL CENTRO 地震歷時反應 45
4.5.3 模擬地震(EL CENTRO)歷時反應 46
4.5.4 TCU074地震歷時反應 47
4.5.5 模擬地震(TCU074)歷時反應 48
4.5.6 TCU079地震歷時反應 50
4.5.7 模擬地震(TCU079)歷時反應 51
4.6 結構地震反應計算結果比較討論 52
第五章 安裝金屬阻尼器鋼筋混凝土結構之耐震評估方法 60
5.1 分析模型之建立 60
5.2 非線性靜力推覆分析 61
5.3 耐震評估方法流程 63
5.3.1 檢核結果 64
第六章 結論與建議 67
6.1 結論 67
6.2 建議 68
參考文獻 70
附表 75
附圖 121
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指導教授 唐治平(Jhy-Pyng Tang) 審核日期 2008-1-10
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