| 摘要 |
本研究的目的在於探討受軸力、彎矩作用下，鋼管混凝土（concrete- filled steel tube，以下簡稱CFT）構件之強度、勁度與韌性行為；重點之一在於驗證「箍筋式加勁」（tie-bar stiffening）此時對於方形斷面CFT 構件的加勁成效，並深入探討變化軸力大小、加勁箍筋軸向間距等，對於試體圍束作用、局部挫屈、破壞模式等之影響。
研究中分別對圓形斷面、方形未加勁斷面、以及方形斷面加勁箍筋軸向間距B/3、方形斷面加勁箍筋軸向間距B/5 等四系列，總計29 支之CFT 試體，進行「純軸壓載重」、「偏心軸壓載重」與「固定軸力、四點彎矩」等試驗。鋼管之寬厚比取為70 / = t B ，此時圓形斷面試體可滿足所有規範，而方形斷面試體則幾乎違反所有規範之要求。
本研究獲致以下主要結論：（1）圓形斷面者擁有較佳的抗壓、抗彎強度與韌性；（2）不論圓形或方形CFT 構件，其抗彎韌性均隨所施加固定軸力之增加而遞減，且方形未加勁者遞減之程度更為嚴重。但若輔以適當之「箍筋式加勁」，則其在高軸力下的抗彎強度、韌性可獲致明顯改善，許多情況下甚至可與圓形者相當；（3）「箍筋式加勁」可延後、甚至避免鋼管局部挫屈的發生，以及避免鋼管壁整個地向外鼓出（與方形未加勁者相較），使得鋼管對混凝土的圍束效應得以提升，並可提升CFT 構件之抗壓、抗彎強度，同時對於到達最大強度後的構件韌性，其增益更是可觀；（4）方形CFT 構件的力學性能，可因良善的「箍筋式加勁」而得到相當之改善，因之各規範對其不利的寬厚比上限規定似可酌予放寬。如此，應能擴大方形CFT構件鋼管的適用範圍，經由節省鋼料、降低成本等效益而達到推廣之目的。 |
中心技術報告