鋼筋混凝土擴柱補強實驗印證之研究

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羅仲廷(Jhong-ting luo) 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實驗印證之研究
(Experimental Study on the Seismic Performance of RC Non-ductile Frames Retrofitted with RC Jacketing)

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摘要(中)

本實驗採用三支因不同部位配筋缺失而產生剪力破壞之抗彎構架試體進行RC擴柱補強，實驗補強試體主要針對於各原型試體柱與接頭配筋的缺失來進行補強設計，一根採用針對接頭的部份擴柱補強，另兩根採用全柱式的擴柱補強，其中補強試體之原型試體均已產生不同等級之破壞。藉此研究，瞭解各試體補強後對整體構架的耐震成效，以及觀察新舊混凝土交界面的滑移對補強效果的影響。
由實驗結果顯示，非韌性梁柱內接頭經由混凝土擴柱工法作補強，其強度、勁度及能量消散能力方面皆能夠得到很大的提升。對部份擴柱補強的部份，雖然強度與勁度的表現不若全柱式擴柱補強，但在韌性有表現明顯增大。三根試體皆發現有微量新舊混凝土交界面滑移，但對整體構架的耐震成效並不造成影響。

摘要(英)

Three RC moment-resisting frames were retrofitted by RC Jacketing, in which had different poor reinforcement to cause different shear failure modes. Three retrofitted specimens were designed according to their failure modes. One of the specimens was jacketed in joint part, and another two specimens were jacketed through whole columns. This study is to know the seismic effect of moment-resisting frames retrofitted with RC jacketing, and to observe the influence of the new-to-old concrete interfacial bond slip on the overall seismic performance of frames.
From the test results, it was found that the retrofitted specimens performed well in seismic strength, stiffness, and energy dissipation. The retrofitted frame with partial jacketing behaved as similar to frames with whole jacketing, except for strength and ductility. The partial jacketing frame presented lower strength but higher ductility than the whole jacketing frames. Though the new-to-old concrete interfacial slip of jacketing joint was observed with a small amount, the overall seismic
performance was not affected.

關鍵字(中)

★ 梁
★ 柱
★ 梁柱接頭
★ 柱剪力
★ 接頭剪力
★ 混凝土擴柱補強工法

關鍵字(英)

★ Beam
★ Column
★ Beam-Column Joint
★ Column Shear
★ Joint

論文目次

第一章 18
1.1前言 18
1.2研究動機 18
1.3研究目的及方法 19
第二章文獻回顧 21
2.1 現行規範在抗彎構架之耐震設計[1] 21
2.1.1 梁構件 21
2.1.1.1 範圍 21
2.1.1.2 縱向鋼筋 21
2.1.1.3 橫向鋼筋 22
2.1.1.4 剪力強度要求 23
2.1.2 柱構件 23
2.1.2.1 範圍 23
2.1.2.2 柱之最小彎矩強度 24
2.1.2.3 縱向鋼筋 24
2.1.3 接頭設計 24
2.1.3.1 決定接頭之設計剪力 24
2.1.3.2 強柱弱梁之規定 25
2.1.3.3 接頭標稱剪力強度 26
2.1.3.4 錨定與握裹設計之規定 26
2.1.3.5 接頭緊密箍筋之規定 27
2.1.3.6 防止柱主筋挫屈之規定 28
2.2 常見抗彎構架配筋缺失 28
2.3 梁柱接頭剪力強度評估 29
2.3.1 Hakuto之剪力衰減模式 29
2.4 相關RC擴柱補強 31
第三章實驗規劃與執行 34
3.1試體規劃 34
3.2材料試驗 35
3.2.1鋼筋抗拉試驗 35
3.2.2混凝土抗壓試驗 35
3.3 試體設計 35
3.3.1 JIR2擴柱補強試體 36
3.3.2 JIR3擴柱補強試體 37
3.3.3 JIR4擴柱補強試體 37
3.4 試體製作 38
3.4.1 試體製作過程 38
3.5實驗設置 40
3.5.1抗彎構架試驗 40
3.5.2 位移量測系統 41
3.6 實驗數據整理 42
第四章實驗結果與討論 46
4.1 JIR3擴柱補強試體 46
4.1.1 一般行為 46
4.1.2 接頭剪力變形 49
4.1.3 底柱剪力變形 49
4.1.4 梁端與柱端轉角行為 49
4.2 JIR4擴柱補強試體 50
4.2.1 一般行為 50
4.2.2 接頭剪力變形 52
4.2.3 底柱剪力變形 53
4.2.4 梁端與柱端轉角行為 53
4.3 JIR2部份擴柱補強試體 53
4.3.1 一般行為 53
4.3.2 接頭剪力變形 56
4.3.3 底柱剪力變形 56
4.3.4 梁端與柱端轉角行為 57
4.4 各試體比較討論 57
4.4.1 一般行為 57
4.4.2 韌性及消能行為 58
4.4.3 接頭剪力強度及變形 59
4.4.4 新舊接頭混凝土層交界面滑動現象 59
4.4.5 接頭剪力強度檢核 60
第五章結論與建議 62
5.1 結論 62
5.2 建議 63
參考文獻 64
附錄A 114
附錄B 118
附錄C 122
附錄D 124

參考文獻

[1] ACI Committee 318,“Building Code Requirements for Structure Concrete (ACI 318-02) and Commentary (ACI 318R-02),”American Concrete Institute, Farmington Hills , Michigan(2002).
[2] ACI-ASCE Committee 352,“Recommendations for Design of Beam-Column Joints in Monolithic Reinforced Concrete Structures,”ACI Journal, Proceeding, Vol. 82, No. 3, May-June, pp.266-283(1985).
[3] 王勇智、李明君、何偉智,「鋼筋混凝土梁柱接頭擴柱補強新舊混凝土層交界面滑移之研究」, 中國土木水利工程學刊, 第十七卷,第一期,第73-80頁(2004)。
[4] 黃金順，「雙層兩跨鋼筋混凝土抗彎構架耐震測試」，碩士論文，王勇智指導，國立中央大學土木工程學研究所，桃園（2003）。
[5] 楊森盛，「含有不同破壞模式之鋼筋混凝土抗彎構架實驗」，碩士論文，王勇智指導，國立中央大學土木工程研究所，桃園 (2006)。
[6] 李金益，「非韌性鋼筋混凝土構架行為之研究」，碩士論文，王勇智指導，國立中央大學土木工程研究所，桃園 (2006)。
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[11] Park, R.,“Seismic Assessment and Retrofit of Concrete Structures-United States and New Zealand Development,” Proceedings of Technical Conference of New Zealand Concrete Society, Wairakei, pp.18-25(1992).
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[13] Park, R.,“A Static Force-Based Procedure for the Seismic Assessment of Existing Concrete Moment Resisting Frames,”Bulletin of the New Zealand National Society for Earthquake Engineering, Vol 30, No. 3, pp. 213-226 (1997).

指導教授

王勇智(Yung-Chih Wang)

審核日期

2007-7-20

推文