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中心技術報告

NCREE-2008-002

時間 2008-01-30
標題 含X字型消能器之CFT梁柱接頭數值模擬與分析之研究
作者 [鍾立來] [吳賴雲] [蔡銘益] [黃旭輝] [包桓宇] [劉文驤]
摘要 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。
關鍵字 預力,梁柱接頭,X字型消能器,最佳化,ABAQUS
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