民國88年發生的921地震，反映出國中小校舍耐震能力普遍不足之問題，各方學者對此亦提出對應之補強方法，其中，擴柱修復補強為一常見之補強方法，此方法可同時提高結構之強度與韌性。本中心參考後甲國中德育樓校舍之結構配置，於本中心製作沿走廊方向之二層樓平面構架試體，經反覆載重試驗後，再進行擴柱補強。此外，現行規範在軟層、弱層、強柱弱梁、柱破壞模式及接頭等均有檢核之方式，本研究乃針對擴柱修復補強後結構，以試驗結果驗證現行規範之各項檢核，探討其對擴柱補強後結構之適用性。經檢核結果發現，在軟層、強柱弱梁及接頭等三項理論檢核皆與試驗結果相符，但於弱層及柱破壞模式之檢核卻與試驗結果不同，故本文提出一套修正方法，經修正後，理論檢核與試驗結果互相符合且合理，而弱層則有待深入研究。 既有簡易側推分析乃建立於弱柱強梁之假設條件，然而校舍經擴柱補強後，其破壞機制係由強梁弱柱改為強柱弱梁，以既有簡易側推分析之結果將高估其勁度與強度，故本研究以傾角撓度法進行修正，使分析結構不需受限於弱柱強梁或強柱弱梁；本研究最終再以套裝軟體進行側推分析，並與試驗結果、簡易側推分析結果進行比較，驗證修正後之簡易側推分析可適用於強柱弱梁試體。

全國校舍數量龐大，且耐震能力堪虞，補強工法需經濟有效。由真實校舍所進行之現地試驗中發現，當校舍之柱喪失軸向承載能力後，隔間牆將適時扮演重要之傳力角色。遂提出於隔間牆增設複合柱補強之構想，以複合柱前、後夾住隔間磚牆，使含隔間牆之構架在強烈地震擾動下仍能維持其自立性，使校舍不易倒塌，師生性命可獲得保障。為驗證複合柱補強工法之功效，先後執行實驗室之反覆載重試驗及振動台試驗，另為完整呈現老舊校舍真實之材料性質與施工品質等狀況，故藉由待拆校舍增設複合柱補強後，再進行單向側推現地試驗，以驗證本工法於實際校舍之補強效益與可行性。藉由前述三種試驗、共六座試體之試驗結果發現，補強試體在強度與韌性上均獲得有效提昇，顯示補強效益甚佳。 本研究另採用初步評估、簡易側推分析與非線性靜力側推分析等三種方法，針對前述三座未補強試體及三座經複合柱補強之試體進行分析。其中，針對經複合柱補強後之校舍耐震能力評估方法，本研究提出部份建議，使評估結果與試驗結果更為貼近。複合柱補強工法不需拆除門窗，減少廢棄物產生，故複合柱補強為一經濟、有效且環保之補強工法。

台灣位處環太平洋地震帶，平均數十年會發生一次嚴重性的陸上地震，當地震發生時，不論是地上或地下結構物，將面臨嚴峻的考驗，不只是斷層本身造成的災害，因為地震而發生土壤液化危害，也將會對整個地下自來水管線造成嚴重的影響，由於自來水管線屬於維生管線系統，倘因震害無法運作、提供穩定的服務時，勢必對於民生需求以及衛生環境造成一大衝擊，隨之而來的社會安定問題，對於震後的社會又再是另一波的動盪，因此對於自來水管線受地震所引起的損害，是現今進步社會的一項重要課題。 本研究主要方向可分為兩部分，第一部分為延性鑄鐵管(Ductile Iron Pipes , DIP)與K型接頭力學試驗，延性鑄鐵管為台灣常用地下自來水管線，具有高強度、高延展性、安全性高等優點；而K型柔性接頭則是利用壓圈緊壓橡膠圈達到水密性高以及擁有適度的彎曲等優點，藉著軸向抗壓、軸向抗拉、四點式彎矩試驗三種實驗測試管體與接頭的抗拉力、抗壓力與抗彎矩強度以求得管體與接頭的廣義力與位移關係。 第二部分為進行管線非線性側推分析，在執行側推分析之前，必須先配置非線性塑鉸參數，前人研究中利用材料參數與分析的結果建立軸力與彎矩非線性塑鉸，而本研究則是利用試驗結果與非線性挫屈分析的比對結果，對於非線性壓力塑性鉸重新修正。 總合上述兩部分的結果，利用案例分析探討了延性鑄鐵管DN400mm的管體受平移斷層之行為，考慮容許錯動量以及管線破壞模式，在管線壓力控制模式下可以發現容許錯動量有減少的趨勢，而撓曲與拉力控制的管線則跟前人的研究結果類似。

本文旨在探討於線性被動式調諧質塊阻尼器 (Tuned Mass Damper, TMD) 之最佳化設計，以及相位控制之控制律 (control algorithm) 於半主動 式TMD 受基底振動下之減振效益的研究。首先，以單自由度系統加裝一線 性被動式TMD，在白雜訊 (white noise) 基底加速度作用下，分別推導其結 構位移及絕對加速度均方 (mean square) 最小化，使用迭代法及設計公式等 兩種方式，提出線性被動式TMD 之參數最佳化設計方法。接著，以相位控 制為控制原理，提出一組控制律，欲使半主動式TMD 之相對位移與結構位 移保持 -90 度的相位差。隨後以一週期為3 秒之單自由度結構，分別受正 弦波與隨機基底加速度作數值模擬，其結果顯示結構加裝TMD 後，可有效 降低結構整體反應，加裝半主動式TMD 可較加裝被動式TMD 有更大之減 振頻率帶寬，且由頻率比敏感度及TMD 阻尼比敏感度分析，半主動式TMD 有較好的適應性，不需額外的阻尼；而經由三維圖搜尋半主動式TMD 之最 佳設計值頻率比與直接取TMD之頻率等於結構第一振態之頻率進行比較， 其減振效果差異不大，有著很好的強健性。最後以兩個實際地震歷時進行 數值模擬，分別為東西向El Centro 地震及300%東西向花蓮331 地震，其 分析結果顯示，無論是被動式TMD 或半主動式TMD，對於降低結構極值 之效果皆屬不佳，但半主動式TMD 仍對其設計參數不敏感，且相較於被動 式TMD，有著更佳的整體減振效果；同樣以三維圖尋找半主動式TMD 之 最佳設計值頻率比與直接取TMD 之頻率等於結構第一振態之頻率進行比 較，其減振效果亦差異不大，可不需進行最佳化設計，即可有不錯的減振 效果。由上述之模擬，可驗證以此控制律作用之半主動式TMD 確實有效並 有其優點。

台灣既有校舍結構普遍耐震能力不足，惟其數量龐大，必須經由全面 篩選之程序以縮小範圍，由弱至強依序補強，以降低震害。 初步評估法乃篩選程序之一，具簡單、客觀之特性。初評方法須調查 校舍座落之震區、校舍之用途、結構之現況、結構之尺寸及一樓垂直構件 之斷面尺寸，據而算得其結構耐震之容量及需求，予以評分。本文自國震 中心校舍資料庫彙整相關資料，經統計分析，47.3%之校舍確有耐震疑慮， 18.3%略有疑慮，34.4%暫無耐震疑慮。典型校舍沿走廊方向牆量甚少，弱 軸分明；而非典型校舍之牆量在兩方向之配置較均勻，弱軸不明顯，故非 典型校舍之平均耐震性能指標為典型校舍之1.5 倍。一層樓校舍之平均耐震 指標最高，而三、四層樓校舍最低。以上統計結果可供教育部施政決策及 經費配置，其對震災來臨時，減少生命財產損失。 惟結構耐震評估法相當多元，初步評估雖快速、經濟，但其實用性仍 有待商榷。國震中心從2005 年至2007 年進行了四所學校之大型實體結構 物現地試驗，包含花蓮新城國中、雲林口湖國小、桃園瑞埔國小、台南關 廟國小等。本文彙整相關數據，四棟校舍之現地試驗之載重皆為單向側推， 而地震之本質乃反復施載。在瑞埔國小之現地試驗中，針對同一棟校舍之 兩個試驗單元，分別執行單向側推試驗及反復載重試驗，比較兩者之容量 曲線，反復載重之最大基底剪力將為單向側推之97%；達最大基底剪力後， 反復載重之屋頂位移的增幅，為單向側推之50%。本研究以實算方式驗證 初步評估各項假設，其結果大部分均為保守。初評法之耐震指標約為實算 現地試驗33%至90%。 本文採用上述現地試驗與詳細評估之分析資料，轉化為基本耐震性能 與初步評估之結果做比較，驗證保守度依序為初步評估法、詳細評估法、 現地試驗，故初步評估法可為一迅速有效篩選校舍耐震能力之方法。

隔震系統以其柔度阻絕地震力之傳輸路徑，卻帶來隔震層相當可觀之 位移，消能機制遂不可或缺，阻尼量過猶不及，均無法兼顧結構耐震及隔 震層位移之需求。有鑑於此，本文旨在探討隔震系統之最佳消能參數，主 要分為兩部分；線性黏滯消能隔震系統部分，單自由度結構經隔震後成二 自由度系統，在白雜訊地表加速度之作用下，使結構絕對加速度之均方最 小化，從而求取隔震系統之最佳阻尼比。若結構為剛體或無阻尼，從理論 推導，求得隔震系統阻尼比之最佳設計公式。若結構具阻尼，從最小化， 得最佳阻尼比之一元四次方程式，工程師利用商用軟體，可解之。此外， 本文更彙整最佳化結果，製作成設計圖表，供工程師參考。摩擦消能隔震 系統部分，將系統以狀態方程式表示，定義出目標函數，利用變分法將該 目標函數予以最小化，可得三組方程式與兩組邊界條件，透過方程式與邊 界條件，以數值迭代法即可求得摩擦消能系統之最佳化設計參數，並在五 組隨機地表加速度下，變換結構參數，並由數值方法求得相應之最佳參數， 配合以迴歸分析，從而建立設計公式。最後，以隨機、El Centro 及TAP097 測站測得之331 地震地表加速度驗證本文所提最佳消能參數之可行性，雖 然三者均非用以建立公式之設計地表加速度，但以最佳消能參數所設計之 隔震系統，其隔震效果與實際最佳之情況，相當接近，結構之加速度比僅 微幅上升，而隔震層之位移卻小幅下降。因此，本文所提之最佳阻尼比， 實屬可行，可供工程師作隔震系統初步設計之用。

本文旨在探討線性被動式調諧質塊阻尼器(被動式TMD)之最佳化設 計，以及相位控制之控制律，於半主動式調諧質塊阻尼器(半主動式TMD) 與主動式調諧質塊阻尼器(主動式TMD)之減振效益研究。首先，以單自由 度結構位移之均方為最小，提出線性被動式TMD 之最佳設計方法-迭代法、 圖表法與最佳化設計公式。接著，對於半主動式TMD 及主動式TMD；半 主動式TMD 之模型為被動式TMD 加裝半主動式摩擦機構，以可變之正向 力調整摩擦機構之摩擦力；主動式TMD 之模型為被動式TMD 加裝主動式 噴射機構，以噴射力之方式施加主動控制力於質塊上；本文以相位控制為 控制原理，提出一組控制律，使半主動式TMD 及主動式TMD 盡量維持-90 度相位差之控制律，以達最佳之減振效果。以0.5Hz 單自由度結構於強迫 振動及數值模擬之結果顯示，結構加裝半主動式TMD 或主動式TMD 後， 可有較大之減振頻率帶寬；於隨機振動之數值模擬結果顯示，其結構反應 都優於最佳化被動式TMD，且由頻率比敏感度及TMD 阻尼比敏感度分析， 半主動式TMD 及主動式TMD 對於頻率比及TMD 阻尼比皆不敏感，可解 決被動式TMD 適應性之問題；經由三維圖進行頻率比及TMD 阻尼比最佳 化設計後，可再增加半主動式TMD 及主動式TMD 之減振效益。最後以台 北101 結構轉換為單自由度系統作為案例分析，在台北101 半年回歸期風 力下，分析結果顯示，加裝被動式TMD，三種最佳化設計方式與實際最佳 值之減振效果相若，皆可達減振目的；加裝半主動式TMD 與主動式TMD 不僅均可達減振目的，且減振效果更較最佳化被動式TMD 為佳；並且，由 於無適應性之問題，可不需進行最佳化設計即可有優於被動式TMD 之減振 效果，驗證此控制律作用之半主動式TMD 與主動式TMD 確實可行並有其 優點。

地震為台灣常見天然災害之一，當地震發生時，除了地表上之結構如 房屋或橋梁會受到損壞之外，地下結構如自來水管線或是結構物基礎亦可 能受到損壞，其中由於水為民眾每天所需之物資，因此當地下自來水管線 因地震產生損壞而無法提供正常服務功能，則勢必產生民生與衛生問題， 更可能因此產生二次災害如火災與瘟疫，故自來水管線因地震所引起之損 壞不可不視。當地震發生時，地下自來水管線可能因地層錯動或液化而發 生損壞，其中以地層錯動所引起之破壞最為嚴苛，故許多研究皆是探討管 線受地層錯動下之行為。 本研究旨在利用側推分析來探討連續管受地層錯動之行為，一般而 言，當連續管受到地層錯動時，管體可能因承受過大之彎矩而發生局部挫 屈，因此如欲以側推分析來探討連續管受錯動行為，則需有合適的非線性 鉸來模擬管體行為，因此本文便針對地下自來水管線建立一考慮局部挫屈 之彎矩非線性鉸；此外本文並建立一軸力非線性鉸，得到管構件之非線性 鉸後，工程師可用於側推分析，並對連續管受地層錯動之行為有一初步分 析，其中由於國內輸配水管線常使用之管材為延性鑄鐵管，因此本文之研 究管材選擇了延性鑄鐵管。 本研究之案例分析探討了直徑 400mm 連續管受平移斷層錯動之行為， 其中連續管受平移斷層之行為又可分為拉力加撓曲控制與壓力加撓曲控 制，在拉力與撓曲控制的案例分析之結果發現，在二階效應下，管體最大 彎矩會因拉力所產生之二階彎矩而變小，因此不易發生局部挫屈，其中對 於拉力破壞之案例而言，分析所得到之管線容許斷層錯動量非常接近 Newmark 與Hall 之理論解，但對於撓曲破壞之案例而言，Newmark 與Hall 之理論解則會高估管線容許斷層錯動量；在壓力與撓曲控制的案例分析結 果發現，在二階效應下，管體最大彎矩會因壓力所產生之二階彎矩而變大， 因此更容易發生局部挫屈，且其容許斷層錯動量與拉力加撓曲控制下的容 許錯動量相比會較小。

一般線性隔震器的隔震週期恰落在近域地震速度脈衝之常見週期內，因此容易造成共振效應而有過大位移量，為解決此問題，本研究提出了具變頻率的隔震器，稱之為非線性滾動隔震系統，並再建立一對應的線性系統，利用數值模擬方法，比較線性隔震系統與非線性滾動隔震系統，對sine波、近域及遠域地震之減振效果。本研究以Lagrange’s equation進行運動方程式的推導，由自由振動的數值模擬，了解此非線性隔震器的擺盪行為，發現當隔震器的轉角或偏心距較小時，系統接近線性行為，反之，在大轉角與大偏心距下，非線性特性較明顯。 當地表擾動施以共振頻的sine 波，經數值模擬顯示若無消能機制，線性系統將發散，但非線性系統因具非線性頻率，故可避免發散問題。繼而使用黏滯阻尼消能機制，在共振頻之sine波下線性系統不再發散，但非線性系統約只有線性系統之50 %。當調整遠域及近域地震之PGA，發現隨兩地震的PGA增大，非線性系統的反應小於線性系統的程度就越大，且非線性的隔震效果也越好，線性系統則無此優點。因此，非線性系統輔以黏滯阻尼消能時，不論在sine波、遠域或近斷層地震下，皆能發揮比線性系統更佳之隔震性能。 消能機制採用摩擦消能器時，由遠域與近斷層地震找出的最佳設計參數非常接近。在共振頻的sine波擾動下，線性系統若使用的摩擦參數不夠大，將因共振作用發散，而同樣參數設定下的非線性系統則無共振發散問題。雖然在近域及遠域地震下，非線性系統的反應與線性系統相近，但當的PGA越大，非線性的隔震效果優於線性系統的幅度越大，且隔震效果越好。因此，經由適當之設計，本研究所探討之非線性滾動隔震系統實屬可行。

國內現行耐震設計規範係在構件為韌性配筋之前提下，進行結構耐震檢核，但未必適用於現存之老舊校舍，以致無法準確掌握其耐震行為。有鑑於此，本文先以二層三跨實尺寸校舍試體之反復載重試驗結果，驗證現行規範在軟層、弱層、強柱弱梁、柱破壞模式及接頭等檢核對既有校舍結構之適用性。按照現行規範檢核所得結果，在軟層、弱層及柱破壞模式這三項理論檢核皆與試驗結果互相符合，但在強柱弱梁的檢核卻與試驗結果不同，而且梁柱接頭的檢核流程也不符既有校舍結構之行為。針對現行規範不適用於既有校舍結構耐震行為之處，本文提出修正方法，經修正後，理論檢核與試驗結果互相符合且合理。確立了耐震檢核，對於以下的側推分析，更能掌握分析結果。 有鑑於現今的側推分析，均未考慮校舍偏心造成的扭轉效應，因此本文使用扭矩非線性鉸模擬其偏心所造成之扭矩效應。首先建立扭矩與扭轉角的關係，在扭矩強度是使用ACI 318-95且經過折減的開裂扭矩強度及極限扭矩強度，折減原因是因為當構件受到組合載重，剪力及扭矩是由混凝土及箍筋一起承受，把混凝土及箍筋的強度全部都給扭矩，會太高估了扭矩強度，本文提出的折減方式可以合理且保守的預測鋼筋混凝土斷面的開裂扭矩強度及極限扭矩強度。在第一階段與第二階段的勁度，本文選用Tavio和Susanto Teng簡化Hsu的開裂扭轉勁度及極限扭轉勁度，與試驗相比是合理且保守。由此就可確立扭矩與扭轉角的關係，進而建立扭矩非線性鉸。建立出扭矩非線性鉸後，用M+T+V組合載重試驗作驗證，側推曲線與試驗相比，相當接近且都在保守側。在分析空構架試體發現，樓層越高扭轉效應越明顯且面外方向會產生內力。另外也建立了一L型校舍，結果顯示出，加扭矩非線性鉸之側推曲線會更合理，也避免高估結構物之耐震能力。

本文旨在探討結構加裝單一非線性TMD之最佳化設計公式之研究，分別考慮黏滯型阻尼器、定摩擦與變摩擦三種非線性TMD系統，其中定摩擦系統之摩擦係數為定值，不隨著摩擦面位置不同而改變；變摩擦系統之摩擦係數則為變數，隨著摩擦面位置不同而呈線性變化。首先，將動力平衡方程式轉換成一階狀態方程式，以求得離散時間系統之狀態方程式來進行動力分析。接著，分別考慮多組結構參數情況下，以結構反應之均方根值作為目標函數，採用直接搜尋法，取得多組非線性TMD最佳設計參數，再將TMD最佳設計參數進行無因次化，並利用最小平方法建立非線性TMD最佳化公式，做為描述、預測及控制之用。以臺北101結構轉換成單自由度系統作為案例分析之結構系統，藉由臺北101大樓結構及TMD參數，代入非線性TMD最佳化設計公式即可快速求得非線性TMD最佳設計參數，以直接搜尋法作為參數參考指標，並分別與最佳化設計公式比較，以驗證最佳化設計公式之可行性；另外亦以43層樓鋼構造建築風力作荷載，針對43層樓鋼構造建築轉換成單自由度系統作為案例分析之結構系統，且以43層樓鋼構造建築結構參數，分別以隨機振動法、非線性Viscous TMD最佳化設計公式用於裝置線性Viscous TMD之結構物以及直接搜尋法，此三種方法求得TMD最佳設計參數，比較驗證以線性Viscous TMD最佳化公式為特例之可行性。分析結果顯示，結構加裝單一非線性TMD之最佳化設計公式確實可行，可達到良好的減振效果；而參數分析部分，縱然，最佳阻尼係數 、最佳定摩擦係數 以及最佳變摩擦參數 之相對誤差百分比縱然較大，然而，最佳頻率比 、位移比 及加速度比 之相對誤差百分比均在合理的範圍之內，因此減振效果依然良好；並由臺北101大樓的案例分析可知，只要設計得宜，不論是黏滯型阻尼系統、定摩擦系統或變摩擦系統之非線性TMD最佳化設計公式，均可達減振目的，使其頂樓加速度峰值降至5 gal以下。

由於台灣歷史背景的關係，現存消防建築物都相當老舊且耐震能力堪憂，且消防建築物在災難中扮演指揮中心的角色，其耐震評估與補強刻不容緩。本研究係針對台東消防大樓，一地上四層地下一層鋼筋混凝土建築物，分別進行三種耐震評估，其中包括最簡單的初步評估、斷面分析評估，還有簡易推垮分析及容量震譜法，以分別得到其最大基底剪力及破壞地表加速度。 台東消防大樓在0401台東地震中嚴重損壞，中央氣象局在台東消防大樓安裝了22個加速規以記錄其地震反應，針對其強震儀量得之數據進行分析，透過積分及基線修正以得其基底剪力及最大地表加速度，三種耐震評估與量測數據之結果進行比較。三種耐震評估中初步評估得到強度最低，斷面分析評估與簡易推垮分析次之，其結果與量測比較，顯示評估結果皆符合實際破壞情形。

本文旨在探討雙向結構系統加裝雙向FPS型TMD之動力行為及其減振效益，以雙向結構系統加裝單一雙向FPS型TMD為分析對象，當結構物雙向振動頻率不同時，雙向FPS型TMD可依結構雙向不同之振頻設計不同之曲率半徑，分別進行調頻，使FPS型TMD雙向之振動頻率與結構雙向振動頻率相調諧，以達到減振效果。首先，建立雙向FPS型TMD之滑動曲面方程式，詳述雙向FPS型TMD之力學行為及動力推導過程，其回復力與摩擦力皆為非線性，隨著質量塊移動位置不同而改變。將二階動力平衡方程式轉換成一階狀態方程式，再求得離散時間系統之一階差分狀態方程式進行動力分析。至於摩擦力之計算，以一個方程式囊括兩種滑動行為 (滑動狀態與非滑動狀態) 而求出摩擦力。先模擬雙向FPS型TMD於自由振動、強迫振動及地表加速度擾動下之動力行為，瞭解雙向FPS型TMD之特性，再模擬一雙向結構系統加裝雙向FPS型TMD，以結構歷時平方和之最小化作為訴求，透過MATLAB現有之最佳化工具：直接搜索法 (Direct Search Method)，搜尋雙向FPS型TMD之最佳設計參數；最後，以臺北101大樓作為實例分析對象，將其雙方向各自單自由度化後作為雙向結構系統，模擬臺北101加裝雙向FPS型TMD之動力行為，驗證雙向FPS型TMD之可行性，並探討當結構雙向振動頻率不同時，等曲率雙向FPS型TMD與變曲率雙向FPS型TMD對於結構減振效果之差異；由臺北101大樓之案例分析可知，當結構雙向之振動頻率相差越大時，越能彰顯出變曲率雙向FPS型TMD減振效果之顯著處。

1999年集集大地震造成台灣中小學校舍嚴重損毀，因此校舍之耐震評估與補強的工作刻不容緩，故而提出於隔間磚牆增設複合柱補強之工法。增設之複合柱分為兩部分，配以橫向鋼筋，於兩側夾住隔間磚牆。增設之複合柱除對校舍耐震容量有所貢獻外，並可降低隔間磚牆之有效寬度，同時增加隔間磚牆之面外強度及承載能力。隔間磚牆增設複合柱之補強工程不必拆除門窗，因而省工、省時、省錢又環保，且對原有校舍功能之衝擊可降至最低。在靜力作用下之複合柱的補強效益，已透過實驗室之反復載重試驗與校舍現地之單向推垮試驗加以驗證。 本研究接續之前試驗，於國家地震工程研究中心進行校舍隔間磚牆增設複合柱之振動台試驗，以探討結構增設複合柱之動態反應及補強效果。振動台試驗共有四座試體，皆為單層雙向各一跨含樓板之足尺寸鋼筋混凝土構架，分別為鋼筋混凝土空構架、鋼筋混凝土構架內填先砌式1B磚牆、鋼筋混凝土構架內填先砌式1B磚牆震後增設複合柱修復及鋼筋混凝土構架內填後砌式1B磚牆震前增設複合柱補強。此外，使用初步評估、斷面分析、簡易推垮分析、ETABS非線性推垮分析及容量震譜法之耐震評估方法，評估校舍隔間磚牆增設複合柱補強之耐震能力。 複合柱於震後修復提供基底剪力約為141.9 kN，震後修復構架之最大基底剪力與標準構架相當；複合柱於震前補強提供基底剪力約為76.5 kN，震前補強構架之最大基底剪力為標準構架1.33倍。經由振動台試驗及耐震評估之結果，進一步確認複合柱之補強效益，故於校舍隔間磚牆增設複合柱是一簡單、經濟且有效之補強方式。

本文旨在探討結構加裝單一FPS型TMD之最佳化研究，考慮定摩擦與變摩擦兩種摩擦系統，其中定摩擦系統之摩擦係數為定值，不隨著摩擦面位置不同而改變；變摩擦系統之摩擦係數則為變數，隨著摩擦面位置不同而改變。首先，將動力平衡方程式轉換成一階狀態方程式，以求得離散時間系統之狀態方程式來進行動力分析，在TMD之摩擦力計算方面，以一個方程式囊括兩種滑動行為 (滑動狀態與非滑動狀態) 而求出摩擦力。接著，推導出最佳化理論，於計算流程中採用迭代法並搭配golden section search以求取最佳化參數。再 者，針對TMD設計參數，即質量比、頻率比及摩擦參數，進行參數分析 (靈敏度分析)，探討設計參數對減振之影響與效果。最後，以臺北101大樓為案例分析對象，模擬臺北101加裝FPS型TMD之減振效果，驗証FPS型TMD之可行性，並與原來的減振元件 (黏滯型TMD) 做一比較。分析結果顯示，FPS型TMD之擺動在小角度的前提下，最佳化理論確實可行，可達到良好的減振效果；而參數分析部分，頻率比對於結構減振相當靈敏，摩擦參數則較不靈敏；並由臺北101大樓的案例分析可知，只要設計得宜，不論是定摩擦系統、或者變摩擦系統之FPS型TMD，均可達減振目的，使其頂樓加速度峰值降至5 gal以下，而其中變摩擦系統之FPS型TMD減振效果最為顯著。

當地震發生時，結構物將吸收地震能量，而損壞後的傳統梁柱接頭往往無法修復，因此發展出預力系統式接頭。安裝可更換式X字型消能鋼板，利用預力接頭介面開啟之機制，藉以消散地震能量，確保主結構不受破壞，並使得接頭可在地震過後更換消能器加以修復，便能增加結構物的使用年限。 本研究乃接續上年度之研究，上年度研究做了三支試體的實驗，本年度做了一支試體，此試體有考慮經過最佳化之可更換式X字型消能器與增設樓板，而由實驗結果指出，有增設樓板的試體消能面積並沒有比無樓板的試體消能面積還多，原因可能為增設樓板使得鋼梁更為剛性，導致鋼梁消能能力降低。 本研究利用數值模擬方式分析實驗試體，畢竟實驗所花費的時間與金錢都是相當龐大的，如能利用所建立之模型來取代實驗，必然節省相當多的資源與時間，也可供之後的設計者作為參考之用。本研究所使用之軟體為ABAQUS，模擬步驟大致上分為四大階段來進行，第一階段只模擬H型鋼梁，第二階段將預力鋼腱加入模型中模擬，第三階段再將X字型消能器加入模型中模擬，第四階段再將剛性柱加入於模型中模擬。鋼梁勁度誤差僅在2%內，模擬效果不錯，預力鋼腱力量誤差在10%內，模擬效果還可以接受，介面開啟與消能器降伏時機之模擬結果也頗吻合真實情形，整體遲滯迴圈部分，因受到鋼腱模擬結果的影響，導致致動器端剪力之分析值較理論值低，消能面積模擬結果也不如預期。

中小學校舍耐震能力不足的現象，在九二一集集地震中得到證實，因此，校舍結構耐震評估與補強乃當務之急。傳統結構耐震補強方法常因耗費工期長、工程廢料多、工程費用高且施工時須拆除部份門窗，致使校舍之使用功能受到衝擊。有鑑於此，遂提出在校舍隔間磚牆增設複合柱之構想進行補強，增設之複合柱分為前、後兩部分，配置8根主筋，並以橫向鋼筋於牆之前、後兩側夾住隔間磚牆，此工法具備省時、省工且對原有校舍功能之影響最低。 此補強工法已於國家地震工程中心進行實驗室實尺寸構架試驗並獲得良好驗證。本次現地試驗之目的係欲獲得既有校舍建築物經增設複合柱補強前與補強後受靜態單向側力之反應，故規劃兩座試體，分別為未補強之空構架標準試體與增設複合柱之補強試體，兩座試體皆為2層樓鋼筋混凝土加強磚造建築物且尺寸相近，經整理後單一樓層有2間教室，教室外單側有走廊，走廊外側無柱。實驗時，利用施力系統進行單向側推試驗。由本次現地實驗所得之頂層位移與基底剪力關係圖，可驗證隔間牆增設複合柱補強工法應用於本次試驗之校舍時，於強度方面提昇65%；另於0.8倍最大強度時，位移提昇32%，顯示其可行性與補強效益均佳。

當傳統梁柱接頭受到地震衝擊時，地震能量使梁端產生塑鉸變形而消散能量，導致震後建築物無法修復，因而產生預力接頭的相關研究。利用預力接頭介面開啟之機制，安裝消能元件，以消散地震傳入建物之能量，消能元件以撓曲消能為概念，設計X字型消能鋼板，使得鋼板受到梁柱介面開啟時，全斷面同時達到降伏，吸收最大之能量，本研究將X字型消能器以位移與轉角作為參數，進行最佳化設計，並將X字型消能器設計成可更換的形式，使得震後之X字型消能器可方便與快速的更換，以發揮建物最大之使用年限，達到永續發展之目的。 本研究設計四支試體作為實驗，主要以更換X字型消能器與安裝樓板進行實驗與比較，實驗結果指出，理論推導之梁柱接頭力學行為，與真實之行為接近，其梁柱介面打開與X字型消能器降伏之層間位移角，與理論預測值接近。分析結果發現，此預力接頭不僅符合耐震接頭，且在地震後可以迅速更換，地震所傳入建築物之能量皆集中在消能器。消能器厚度越薄，所能吸收的能量越小，但殘留變形小；反之，消能器厚度越厚，吸收的能量越大，而殘留變形大。在樓板之參數方面，樓板接合處設計鋼承板連結，不僅沒影響消能器消能狀況，更使得樓板無太大之缺口，證明此接合方式之可行性。

預力鋼梁與鋼管混凝土柱之結構系統，具有高強度、高韌性、高承載力、施工快速等特性。然而，由於其梁柱接頭的行為複雜，故此結構仍未廣泛應用於實務上。針對此結構系統之梁柱接頭，本研究提出一套細部設計方法，於H字型鋼梁之梁端焊接X字型鋼板，再以螺桿將X字型鋼板栓接在矩形鋼管混凝土柱上，期使結構系統受地震力作用時，能以X字型鋼板為消能元件，確保主結構元件不受破壞。本研究建立一套此梁柱接頭之力學理論模型，並以一系列結構耐震試驗加以驗證，結果證明此梁柱接頭，不僅能以X字型鋼板吸收絕大部分傳遞至結構物之地震能量，且該鋼板易於更換，可快速修復結構系統。此外，本研究驗證此梁柱接頭無論在勁度、強度、韌性及消能方面，均具有優良之耐震性能，縱使層間變位角高達6%以上，結構系統依然屹立不倒。同時，此梁柱接頭之塑性變位角更高達5%以上，顯示此梁柱接頭耐震性能超越台灣與美國耐震接頭規範之要求。

九二一集集地震造成數以萬棟之樓房損毀，其中以中小學校舍損壞最為嚴重，因此，校舍結構耐震補強乃當務之急。耐震補強方法除了成本效益外，尚須考慮其對校舍功能之衝擊。有鑑於此，本研究提出隔間磚牆增設複合柱之補強工法，增設之複合柱分為兩部分，配以橫向鋼筋，於兩側夾住隔間磚牆。增設之複合柱本身對耐震容量有所貢獻外，並可降低隔間磚牆之有效寬度，同時增加隔間磚牆之面外強度及承載能力。隔間磚牆之補強工程不必拆除門窗，因而省工、省時、省錢又環保，且對原有校舍功能之衝擊降至最低。 本研究參考台南市後甲國中德育樓單元教室之隔間磚牆構架，設計五座含樓板之單層單跨足尺寸試體。五座試體分別為梁柱空構架；含先砌及後砌1B隔間磚牆之構架；含先砌及後砌1B隔間磚牆之增設複合柱補強構架。在試體之樓板上加裝混凝土塊，以模擬二層樓重量。透過L型鋼架施予反復載重，使RC柱呈現雙曲率變形，以確實反映實際受震行為，並驗證複合柱補強之效益。 由試驗結果顯示，隔間磚牆增設複合柱之補強效益顯著，補強後之強度提高一倍。當層間位移比高達 時，依舊保持良好之殘留強度，且與未補強前之最大強度相若。不論後砌或先砌之隔間磚牆，在面外方向提供之側力強度均不大，但其軸向承載能力則可延緩RC柱之軸向破壞，故仍保持不錯之殘留強度。梁柱空構架之最大強度與含隔間磚牆構架相當，但在層間位移比 時，空構架強度迅速下降，軸向殘留變形約7公分，有崩塌之疑慮。最後，本研究使用ETABS進行非線性推垮分析，比較試驗及數值模擬之結果，顯示非線性推垮分析能掌握校舍結構於補強前後之耐震行為。

九二一集集地震造成數以萬棟之樓房損毀，既有樓房之耐震能力堪虞，必須提升原有樓房之耐震能力，而對於新建結構設計則必須提高耐震能力。結構控制設計是在傳統結構系統外，再裝設控制元件，經由適當之配置方式，巧妙地消散或隔絕地震輸入結構之能量。 本研究在針對圓棒形加勁消能器進行理論分析、數值模擬及試驗驗證。針對圓形鋼棒，進行材料試驗，分別為拉伸試驗及拉壓試驗，由拉伸試驗可得到應力及應變曲線，而由拉壓試驗則可知道是否有走動硬化。利用不同徑高比之圓棒形加勁消能器進行元件測試，並與理論之勁度、降伏強度、極限強度及遲滯迴圈相互比較。最後進行三層樓鋼構架之振動台試驗，分成空構架及加勁阻尼構架，其中空構架利用四個地震歷時包含各二個最大地表加速度，而加勁阻尼構架有兩組試體，各利用四個地震歷時共十八個最大地表加速度，並將振動台試驗之結果分析與理論模擬之位移、速度及加速度相互比較。由元件測試試驗及振動台實驗，皆有非常好之消能效果，且均能有效地降低結構物的振動反應，因此能有效地運用於結構新建、補強及修復。

鋼管混凝土結構結合鋼筋混凝土結構與鋼結構，具有強度高、勁度大、施工容易且快速、品質較佳等優點。鋼管混凝土構件最常見之斷面為矩形及圓形兩種，其中以圓形斷面之力學行為較佳，但是，圓形鋼管混凝土結構梁柱接合之力學行為不易掌握，且其設計及施工較為困難，故圓形鋼管混凝土結構之實際應用卻十分有限。有鑑於此，本研究旨在發展螺栓式梁柱接頭，以應用在圓形鋼管混凝土結構中。在圓形鋼管柱之梁柱交會區，加焊正方形鋼管；同時，在H型鋼梁之端部，先後焊上翼翅擴板、端板及垂直三角板。採用螺桿穿透並連接梁端板、正方形鋼管及圓形鋼管，並在圓形鋼管及正方形鋼管中，澆置混凝土，待混凝土強度發展後，即對螺桿施予預力，螺栓式梁柱接頭即告完成。本研究推導梁柱接頭之力學行為，並提出梁柱交會區之剪切勁度、降伏強度及極限強度。本研究更製作三組試體，以驗證所提梁柱接頭之可行性，其中一組試體採用單邊翼翅擴板。經往復試驗後，三組梁柱接頭皆具有良好之勁度、強度、韌性及消能行為，所提梁柱接頭實為可行之耐震接頭。三組梁柱接頭均符合強柱弱梁之要求，且交會區在梁端板之圍束下，強度很高，因此，接頭之變位及消能主要由H型鋼梁所貢獻。

複合構造強度高、勁度大、施工容易且快速，品質較佳等優點，已成為先進國家研發建築系統之主流。國家地震工程研究中心為了結合國外研究資源並提升國內在此領域之研究水準，乃推動中、美、日三國共同合作計劃，進行有關「鋼骨與混凝土複合構造之性能設計」之大型研究計劃，計劃中將進行鋼管混凝土結構實尺寸，三跨度三層樓平面斜撐構架之耐震實驗，在構架之中間跨有加入挫屈束制斜撐，然而在此大型構架試驗之前，有必要先瞭解此構架中子結構之耐震行為，故本研究取此結構梁、柱反曲點間之十字形構架(含挫屈束制斜撐)來進行實驗。試體有二支，分別採用螺栓式接合與內橫隔板式接合方式，螺栓式接頭係採用高拉力螺栓將焊接於端板上的梁與柱緊密的結合，利用螺栓貫穿交會區來傳遞力量。內橫隔板式接頭則採用橫隔板貫穿交會區的方式來傳遞彎矩，而梁與橫隔板的接合方式乃採用焊接的方式進行，剪力的傳遞則由剪力連接板來承擔，剪力連接板與腹板則用螺栓接合。除梁柱外，斜撐則採用挫屈束制消能支撐。試驗後發現，斜撐對於交會區之剪力與剪變形關係影響不大，但以抗彎構架之角度進行分析發現，由於斜撐之影響，梁柱接頭之塑性轉角及韌性比比較小。

鋼管混凝土 (Concrete Filled Tube, CFT) 結構為鋼管壁內部充填混凝土之結構系統，同時具有鋼與混凝土之特性，強度高、韌性佳、省工省料、且品質容易掌握，滿足經濟與安全之需求。西元1994 年美國加州北嶺地震震出了鋼結構傳統梁柱接頭之缺點。螺栓式梁柱接頭排除傳統梁柱接頭之缺點，採工廠焊接、工地栓接之施工方式，能確保施工品質，同時，梁柱交會區因螺栓施加預力，而大幅提升交會區之勁度、強度、韌性及消能能力。 本文探討螺栓式梁柱接頭之設計參數有：(1) 鋼管混凝土柱之鋼管寬厚比，40、50 及66 三種；(2) 鋼梁之端板厚度，滿足需求 (25 mm)及未達需求 (20 mm) 二種；(3) 鋼梁之翼翅擴板寬度，超過需求 (80 mm)、接近需求 (60 mm) 及未達需求 (40 mm) 三種；(4) 梁翼板間之垂直加勁板片數，2 片及3 片二種。變化四個設計參數，來設計五組梁柱接頭試體，並進行往復載重試驗，以探討設計參數對梁柱接頭之勁度、強度及韌性的影響。 所有試體之強度皆超過塑性彎矩，破壞模式可分為四種：(1) 初期為柱子產生局部挫屈，接著為鋼梁撓曲挫屈，再轉為扭轉挫屈，最終梁端產生塑鉸消能；(2) 梁端產生局部挫屈，再為梁翼板破裂；(3)梁端板破裂；(4) 梁端板與翼翅擴板同時破裂。對於梁端板厚度相同之試體，大致上隨著柱板愈厚，強度愈高，但是梁翼板間之加勁板，可使柱板較薄者，強度反而較高。對於柱板厚度相同之試體，梁端板厚度愈小，強度也愈小。當端板厚度不足時，在端板開裂後，強度遽降，塑性轉角尚未達到國內規範規定之標準(0.03 弧度)，極限破壞時塑性轉角也未達到0.06 弧度；當梁端板厚度滿足需求時，塑性轉角達到美國FEMA350(0.04 弧度)的標準要求，極限破壞時塑性轉角也達到0.06 弧度，實為消能良好穩定可用之接頭。至於端板厚度滿足需求，但是翼翅擴板寬度不足時，雖然塑性轉角能達到國內規範規定之標準(0.03 弧度)，但在梁翼板脆性破壞後，強度及勁度劇降，無法提供良好穩定之消能，故翼翅擴板寬度應避免不足。

目前國內關於RC 建築物耐震評估方式眾多，其中以行政院於八 十九年核定「建築物實施耐震能力評估及補強方案」為主要的評估方 式，此法是以建築物的強度韌性作為耐震能力評估指標。 所謂強度韌性的耐震能力評估方法，其基本程序是先以結構分析 軟體對建築物進行0.1g 地表加速度彈性地震力分析，取得建築物各 構材彈性範圍的應力資料，再根據各構材的強度來決定其破壞模式與 破壞時對應的韌性，接著，以加權的方式求得各半層綜合的剪力強度 與韌性比，進而求出整層的耐震能力。 當分析結果認為建築物需要補強時，傳統補強方式為針對構材進 行補強或增設剪力牆；若希望採用加勁消能元件作為補強方法，則此 耐震評估方法即不適用，原因是加勁阻尼器本身為一遲滯消能元件， 其行為屬於非線性，而強度韌性法本身為一線性評估方式，當加入非 線性元素時此法將不可行。 本文主要是提出一套方案，針對原無法適用在含加勁消能補強之 強度韌性之耐震評估方法，修正其評估流程，使其亦可適用在含非線 性元素之建築物耐震能力評估。另外，由於本文採用的加勁消能元件 為X 字型加勁阻尼構件，故於文中亦將對X 字型加勁阻尼器進行理 論分析，並提出如何在結構分析軟體 (ETABS) 去模擬X 字型加勁阻 尼器之受力行為，以應用在修正的評估流程中。

921 集集大地震中，低矮型鋼筋混凝土結構物遭受了極大的損害，顯示國內長久以來，對低矮結構設計較常被忽視。歸咎其損壞原因，除了施工品質不佳外，主要為這些低矮型建築通常未做結構耐震設計。因此，如何對國內現有耐震能力不足的建築物，進行經濟而有效的耐震補強，使其於大地震中免於倒塌，仍是一件刻不容緩的工作。 本文為鋼框架消能補強及修復試驗研究，將試驗規劃成三個部份：新型式消能元件之開發與單獨試驗、韌性RC 構架之鋼框架修復試驗以及非韌性RC 構架之鋼框架消能補強及修復試驗。 其中，消能元件單獨試驗包含：剪力降伏鋼板加勁阻尼器（Shear yielded plate added damping and stiffness device）三座以及X 字型鋼板加勁阻尼器（X-shape plate added damping and stiffness device）一座。理論推導部份，除上述兩種消能元件之外，還包含圓形鋼棒加勁阻尼器（Steel rod added damping and stiffness device）。 RC 構架之鋼框架消能補強及修復部份，韌性構架有兩座修復試體，分別以純鋼框架及鋼框架加K 型斜撐來修復；非韌性構架則有四座補強試體以及一座修復試體，其中補強方式分別為：1.純鋼框架消能補強；2.鋼框架加K 型斜撐；3.倒V 型斜撐加上X 字型鋼板加勁阻尼器；4.倒V 型斜撐加上剪力降伏鋼板加勁阻尼器，而修復試體則規劃成間柱式斜撐加上圓形鋼棒加勁阻尼器。 由試驗結果可知，各試體之最大側力、勁度、極限位移以及總消能方面之差異，作為比較，以提供日後作鋼框架消能補強及修復之需。

在一九九四年美國北嶺地震後，發現鋼結構之傳統抗彎梁柱接頭的變形能力嚴重不足，傳統抗彎梁柱接頭係以梁腹板栓接，及梁翼板全滲透焊接，且均在工地施作，試驗結果顯示，該類接頭僅具有0.005弧度之可用塑性轉角，因此該類接頭不推薦使用，故本文鋼管混凝土結構梁柱接頭之設計強調工廠焊接、工地栓接之方式，提高組立方便，降低施工變數。 本實驗採鋼管混凝土柱，藉著混凝土之高承載力，提高結構勁度，減少變位，進而降低柱軸力之二次效應。因為鋼管內充填混凝土，可避免鋼管壁向內挫屈。另外，鋼管提供強度、韌性高之優點，並對混凝土產生圍束效果，增加整體抗壓強度。梁柱接頭之梁採H 型鋼梁，並在梁端焊有端板，在其上穿孔，以栓接方式與柱接合。梁柱接頭之設計期以梁產生塑鉸來消散地震力所輸入之能量，並在梁端放大梁翼板寬度，增大抗彎容量，且使塑鉸遠離焊道，避免塑鉸未產生前，梁端焊道先行破壞。 本實驗利用螺栓貫穿梁柱交會區以接合梁與柱，符合省時、省力、經濟原則。在柱之東西兩側接梁，並在南北向交會區處鎖上兩塊端板，期能更真實模擬三維建物受力情形。實驗共進行6 組，試驗參數為(1)鋼管寬厚比。(2)梁柱交會區有無加焊。(3)鋼管形狀不同。以下為試體代號之說明及意義： 試體分為FSBE-X(共3 支)、FCBE-X(共1 支)與FSBW-X(共2 支)，其中 F 表示：Filled of concrete (充填混凝土) S 表示：Square (方形斷面) C 表示：Circular (圓形斷面) B 表示：Bolt (螺栓接合) E 表示：End Plate (南北向端板無焊接) W 表示：Weld (南北向端板有焊接) X 表示：Thickness (柱板厚度，單位：mm) 另外本文試著提出合理之梁柱交會區力學模型，期能方便工程師參考使用。 實驗結果可得：本次實驗的試體，其整體接頭之塑性轉角同時達到國內規範規定之標準(0.03 弧度)與美國FEMA 的標準要求，且具有良好穩定之消能能力，實為可用之接頭。另外，FSBE 系列之試體交會區在東西南北向皆鎖上端板後，隨著柱板厚度的增加，不論彈性勁度、能量消散或是最大剪力強度均漸增，同時韌性與塑性轉角的表現均符合要求。FSBW 試體的表現亦是如此，再與FSBE 試體比較下，在交會區端板焊接後，各方面的表現均較無焊接試體來得理想。

1999 年9 月21 日台灣中部發生了芮氏規模7.3 之大地震，造成慘重的傷亡，橋梁建物嚴重受損，使得救災工作緩慢，災後重建工作無法順利而快速的進行，此次地震也突顯了橋梁耐震的重要性。 如何在頻繁的地震中確保橋梁的安全，則必須建立一套有效而完整的設計規範。交通部於民國八十四年頒布「公路橋梁耐震設計規範」，依此新規範之耐震設計標準來檢驗國內舊有橋柱，則國內現有之舊橋柱其耐震性堪虞。 本試驗其主要目的為針對國內新舊設計規範所設計之單橋柱縮尺試體，進行反覆載重試驗，研究其耐震能力之不同。舊規範試體是依據公路局橋梁工程標準圖和國內舊有設計及施工慣例所設計；新規範試體則是依據民國八十四年頒布之公路橋梁耐震設計規範所設計。 考量試驗設備之功能及研究計畫之經費，故本試驗實際使用之試體，乃是依據新舊規範所設計之實尺寸橋柱，以1/2.5 比例進行縮尺設計。包含了三座依新規範設計之縮尺試體（BMC1、BMR1、BMR1-R），以及十二座依舊規範設計之縮尺試體，其中包含六座主筋於一半高度中斷之縮尺試體（BMC2、BMC3、BMC4、BMR2、BMR3、BMR4）； 四座搭接之縮尺試體 （BMCL100、BMRL100、BMCL50、BMRL50）；兩座短柱之縮尺試體（BMCS、BMRS）。針對以上十五座橋柱試體於國家地震工程研究中心進行反覆載重試驗，以了解新舊橋柱於強度、勁度、韌性及消能上之結構行為差異，並作比較，進而檢討舊規範橋柱，並提供日後作耐震補強之需。

鋼管混凝土柱俗稱CFT 柱，由於鋼管內填充混凝土，可適當的節省鋼材用量，且相對的鋼管又提供混凝土圍束力，因此能顯著的提高鋼管混凝土柱構件之抗軸壓強度，然而為使鋼管混凝土抗彎構架具有足夠的耐震能力，單單靠柱是不可行的，其梁柱接頭也必須有良好的強度與韌性能力，而根據以往研究顯示，梁柱交會區有穩定的消能特性，因此梁柱交會區如何影響與分擔梁柱接合之消能行為，成為吾人研究焦點。 1994 年美國加州北嶺地震震出了傳統梁柱接合以背墊板在工地從事全滲透焊接合方式之缺點，再加上國內施工品質並不十分理想，因此本研究著重於工廠焊接、工地栓接之理念，設計四組以螺栓穿透構成接合方式之不同寬厚比之試體，並施加柱軸力與反覆梁端位移以模擬真實地震下結構之層間位移，期能了解梁柱交會區之韌性消能行為，並提出梁柱交會區之力學模型，希望能對於填充混凝土後之梁柱交會區有更深一層的認識。 研究結果顯示，隨著寬厚比的減少，梁柱交會區之行為不論在彈性勁度或強度方面都有所提升。且由於螺栓預力以及梁焊接之端板加勁之影響，使得梁柱交會區在彈性勁度與極限強度方面都較以往一般接合方式來得高，但由於柱腹板穿孔之影響，導致應力集中在孔位沿線，最終致使接頭在此發生破壞。

台灣是一個地震頻繁的島嶼，耐震科技之研究是一個不可忽視的課題，1999.9.21 台灣中部發生了芮氏規模7.3 的大地震，造成了兩千多人罹難，數十座重要橋梁損壞，倒塌的建築物與財產損失更是不可其數，在這些慘痛的經驗下，突顯耐震技術改善的重要性。橋樑是國家運輸之脈絡，若橋梁在地震中損害，除了造成運輸工作中斷外，救災工作也大受影響。民國八十四年交通部頒布「公路橋樑耐震設計規範」，在此新規範之耐震標準下，國內舊有橋柱耐震能力堪虞，為探討舊橋柱之耐震能力，我們根據舊規範與國內舊有之施工慣例設計了3 組1：2.5 縮尺試體(BMC4、BMCL50、BMCL100) ，研究橋柱主筋中斷(BMC4)、橋柱主筋50%搭接(BMCL50)、橋柱主筋100%搭接(BMCL100)等設計之缺失，再根據研究此3 組舊橋柱試體之特性，藉由鋼筋混凝土包覆補強方法，設計3 組縮尺補強試體(RCCL1、RCCL2、RCC2) ，藉由鋼筋混凝土包覆修復方法，設計了2 組縮尺修復試體(BMC4-RC、BMCL50-RC) ，探討舊橋柱試體補強前後之差異，以期能達到新規範之耐震設計目標。 以上所有橋柱試體之反覆載重試驗與鋼筋混凝土包覆補強及修復試驗皆於國家地震工程研究中心(NCREE)進行。

本研究旨在探討矩形鋼管混凝土結構梁柱接頭，在反覆載重下之耐震行為，並進行實尺寸之鋼管混凝土梁柱接頭試驗，以了解最普遍之鋼管混凝土結構梁柱接頭之行為。並以規範與其他理論模型為基礎，提出本研究之理論模型，並以試驗之結果驗證比較，期使對於鋼管混凝土梁柱接頭之行為有更深的認識。 本研究利用實尺寸構架之鋼骨梁柱接頭，施加柱軸力與反覆梁端剪力以模擬鋼管混凝土結構接頭在真實地震下之行為，期能了解梁柱接頭與梁柱交會區之力學與消能行為。試驗參數為(1)鋼管寬厚比分別為33、40、50及66， (2)灌注混凝土與否。 研究結果顯示，梁柱交會區之強度及降伏強度與其中之混凝土有關，而鋼管之寬厚比越大，混凝土之效應越顯著，而梁柱交會區之勁度由於混凝土乾縮等效應之影響，當寬厚比小時，混凝土對於梁柱交會區之抗剪勁度貢獻相當小，但混凝土對於梁柱交會區之剪力降伏強度確實有所提升。本研究所提出之混凝土模型可以模擬鋼管中混凝土受軸力下強度提升之效果，而使理論值更趨合理。研究亦顯示。鋼管壁薄之試體若灌注混凝土，其混凝土可抑制梁柱交會區降伏後之變形，避免柱軸力之二次效應。

台灣是一個地震頻繁的島嶼，地震工程之研究是一個不可輕忽的學問，當地震來臨時首先面臨考驗的就是公共工程，橋樑乃國家交通運輸之命脈，若橋樑在地震中受損或倒塌除了影響交通之運作，救災工作也可能因此而減緩。1999.9.21 台灣中部發生了芮氏規模7.3之大地震，造成慘重之傷亡，橋樑嚴重受損，使得救災工作緩慢，災後重建工作無法順利而快速的進行，此次地震也突顯了橋樑耐震之重要性。如何在頻繁的地震中確保橋樑之安全，則必須建立一套有效而完整之設計規範，在世界各國研究地震工程之學者的努力下，耐震科技日益進步，參考美國之設計規範與國內之情況，交通部於民國八十四年頒布「橋樑工程耐震設計規範」，依此新規範之耐震設計標準來檢驗國內舊有橋柱，則國內現有之舊橋柱其耐震性堪虞。 為了確實研究新舊設計規範耐震能力之差異，國家地震工程研究中心針對目前國內舊規範及舊有之施工慣例設計了五組橋柱縮尺試體(1/2.5)，以及根據新規範設計了三組橋柱縮尺試體，新舊橋柱試體主要差異在於 (a)主鋼筋於柱中點是否切斷一半主筋量；(b)橫向鋼筋綁紮方式的不同，如舊橋柱採雙U型搭接且無彎鉤，而新橋柱採一完整封閉且有標準彎鉤之環箍筋；(c)橫向鋼筋量與配置間距的不同。對橋柱試體進行反覆載重試驗，探討上述三點對於橋柱之撓曲強度、剪力強度及韌性容量的影響，以期能提供日後對國內舊有橋柱補強之依據。