核能電廠之圍阻體結構乃縱深防禦安全機制之重要屏蔽，本研究利用兩座1/13圍阻體縮尺模型進行反覆載重實驗，以瞭解其結構力學行為。本報告首先介紹實驗規劃，包含結構尺寸、配筋設計、實驗配置以及加載條件，並討論裂縫發展、鋼筋應變、非線性遲滯迴圈以及破壞模式等實驗結果，再將實驗結果與美國德州休士頓大學以CSMM殼元素建立之3-D有限元素模擬分析結果比較，比較結果顯示模擬分析與實驗結果相當吻合，能有效預測關鍵力學行為。

本報告主要介紹一種增加混凝土結構於自然災害如地震下之性能表現的先進方法。此一先進方法為使用鎳鈦形狀記憶合金(Shape Memory Alloy，SMA)與混凝土結構結合而成，鎳鈦形狀記憶合金此智能材料具有兩種有用之特性，其一為當材料加熱時允許回覆到既定形狀之形狀記憶效應，另一特性為材料能承受到應變約8% 仍保持無塑性形變之超彈性(superelastic)效應。本報告共分為三章，第一章介紹以形狀記憶合金絞線(wire)為純混凝土梁之縱向加勁材，利用合金之記憶效應使混凝土梁於開裂後具有自我修復之能力，並探討合金受力與電阻變化之關係，使混凝土結構亦有自我感測之能力；本報告第二章部份為介紹以形狀記憶合金桿件(bar)為RC低矮型剪力牆之斜撐，討論其對RC結構於耐震性能上影響，使用之形狀記憶合金為超彈性與麻田散鐵型兩種，試驗所得之力與變位遲滯迴圈圖及破壞模式將與文中討論。第三章部份則為以震動台試驗探討以形狀記憶合金桿件為RC構架斜撐時，其對構架於耐震能力影響之探討，用於研究之構架為一單跨單層構架。

中空斷面之混凝土橋樑具有質輕，節省材料等優點，更因重量減少，在地震來襲時所受的水平力低於同大小的實心斷面，有利於耐震，近年來逐漸為國內外工程界所採用。在理論分析方面，運用近三十年來學界所發展之九種圍束混凝土應力應變曲線，利用平衡方程式、變形諧和條件及材料組成律和計算彎矩-曲率之方法建立一個主要之分析模式，發展出一套針對矩形中空橋柱之分析模式，並加入碳纖維補強相關公式，使其適用於碳纖維補強之試體。 本文配合前三年所做中空矩形混凝土橋柱試驗，並參考ACI318-95，建立一套中空鋼筋混凝土橋柱韌性、剪力強度及碳纖維補強設計準則，並將設計準則加入在程式分析中，以便於使用。將程式分析結果與前三年的中空橋柱試驗做比較，以驗證其分析之正確性，並利用Borland C++ Builder5.0 (BCB)建立一套具視窗化介面的分析軟體。

臺灣地形多高山深谷，建設交通運輸幹線時，具有高橋柱的橋樑通常是不可避免的。而且臺灣又處於地震頻繁的環太平洋地震帶，設計橋柱時，必須要考慮甚大的地震力，此地震力又正比於結構物的質量，高橋柱即伴隨巨大的質量，因此在高震度地區設計高橋柱時，往往選擇中空斷面以減少質量，而又不至於大量降低斷面的抗彎及抗剪能力。 台灣高鐵計畫中，中空橋柱的耐震能力是一個重要課題。最近已針對台灣採用的橫向鋼筋配置的橋柱，研究撓曲韌性及剪力強度。本計畫以CFRP 補強之圓形及矩形中空橋柱施以固定軸壓及水平往復載重試驗，探討其耐 震行為─包括撓曲韌性、能量消散及剪力強度。並發展一分析模式以預測 斷面之彎矩-曲率曲線及橋柱之側力-位移關係。基於試驗數據，呈現橋柱之耐震行為。並將試驗結果與分析模式比較。結果發現試驗的橋柱之韌性係數介於3.3至5.5之間，而且分析模式能在可接受的精度下預測橋柱之側力-位移關係。總而言之，CFRP貼片能有效地增進中空橋柱之韌性係數及剪力強度。

台灣地區多高山深谷，建設交通運輸幹線時，具有高橋柱的橋樑通常是不可避免的。而且台灣又處於地震頻繁的環太平洋地震帶，設計橋柱時，必須要考慮甚大的地震力，此地震力又正比於結構物的質量，高橋柱即伴隨巨大的質量，因此在高震度地區設計高橋柱時，往往選擇中空斷面以減少質量，而又不至於大量降低斷面的抗彎及抗剪能力。 對於鋼筋混凝土中空橋柱的耐震設計，前人的研究不多，在設計上多沿用實心橋柱的耐震設計，因此中空橋柱的耐震能力，有必要進一步研究。而且鋼筋混凝土中空橋柱的耐震能力，又和箍筋的配置有很大的關係，箍筋和中空橋柱的韌性容量與剪力強度關係有待驗證。中空橋柱的耐震能力研究，可由模型試驗及理論分析上著手，而前人的試驗多屬於縮小尺寸模型，其尺寸效應也應加以說明。本年度的研究係以試驗方式，針對實尺寸鋼筋混凝土圓形中空橋柱的韌性容量及剪力強度進行研究。計有四座高度不同及箍筋量不同的試體，以固定軸力、施以反覆水平力，逐步增加位移。 由試驗結果可以發現橋柱的韌性容量及剪力強度與高度及箍筋量有很大的關係，而且在本文建議的箍筋配置下，中空橋柱也能呈現良好的韌性容量，符合橋柱的耐震需求。於理論分析上，本文使用斷面分析法，加以正確的材料應力應變關係，理論分析結果能在可接受的誤差範圍內，預測中空橋柱的試驗結果。

台灣處於地震頻繁的歐亞板塊和菲律賓海板塊交會處，突如其來的強烈地震可能使建築物直接發生結構性的破壞，如何保障公共設施的完整及人民生命財產的安全，便是工程師們需要面對的挑戰。不僅要讓新蓋的建築滿足抗震的結構要求，老舊的房舍得以繼續延長其使用年限，也是工程師與研究學者應該繼續探討的課題，如何增強他們的抗震能力即屬當務之急。 要增強他們的抗震能力，可由增強其強度及韌性下手，而其中韌性補強，較不易增加原建築物的設計地震力，又能在大地震中避免建築物的脆性崩塌。又國校舍多半老舊，而且校舍安全關係學子的生命安全，本文即針對校舍的構件韌性補強方法加以說明。 文中先對文線上的補強工法作一回顧，並對樑及柱的韌性補強設計提出設計公式，在文後以四棟學校建築為例，做出樑及柱的韌性補強設計。

中空斷面之混凝土橋樑具有質輕，節省材料等優點，近年來逐漸為國內外工程界所採用。本論文係針對中空矩形橋柱之複合材料補強試驗進行研究。在理論分析方面，運用近三十年來學界所發展之九種圍束混凝土應力應變曲線，發展出一套針對矩形中空橋柱之分析模式，並加入碳纖維補強相關公式，使其適用於碳纖維補強之試體。至於實驗方面，則以塑鉸區之橫向箍筋量、實心、空心和碳纖維包覆層數為參數，設計並灌製7組縮尺寸之中空橋柱試體與予不同之補強後進行耐震試驗，以檢核修正後之分析模式的正確性。 由實驗結果可知，在橫向箍筋量不足的情況下，碳纖維補強能有效的改善橋柱的耐震性，並增加其能量消散程度。在橫向箍筋量充足的情況下，碳纖維補強也能增加橋柱之韌性及能量消散程度。對於無橫向箍筋之試體碳纖維補強之效果有限。 根據理論分析結果可知，在分析模式上，有橫向箍筋之橋柱以Modified Kent and Park及Sheikh and Uzumeri分析模式與試驗結果最為吻合，無橫向箍筋之橋柱本論文之9種分析模式皆無法預測其耐震行為。在橋柱之剪力評估上，建議使用Seible & Priestley Model。對於試體塑鉸區曲率變化之模擬，以Muguruma et al. Model 最為準確。