| 時間 |
2008-08-30 |
| 標題 |
鋼板剪力牆系統之耐震設計研究 |
| 作者 |
[蔡克銓]
[李昭賢]
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| 摘要 |
近年來，國內外許多研究都顯示鋼板剪力牆系統為一經濟性之耐震系統，少量的鋼板即能顯著地提升結構物抵抗側向力的勁度與強度。然而，對於鋼板剪力牆構架周圍梁柱構件的容量設計迄今尚未有一套明確且完整的結論，這也是目前國內外相關研究團隊的相當關注的焦點。另一方面，瘦長型鋼板剪力牆（高寬比大於1）在建築應用上有其優點，過去對於瘦長型鋼板剪力牆的研究仍屬有限。有鑑於此，本研究對於鋼板剪力牆系統周圍梁柱構件提出一套簡易且可靠的容量設計方法，並藉由數值分析以及結構試驗的方法驗證其適用性。另一方面，本研究透過結構試驗的方法來觀察瘦長型鋼板剪力牆之耐震行為表現。
本研究的另一個重點在於研發束制型鋼板剪力牆的耐震設計。在鋼板高度方向每隔一段距離處，藉由螺栓於鋼板兩面以兩支水平放置的鋼管緊緊將鋼板夾住，而鋼管的兩端利用鉸接形式與柱構件的翼板相接。在過去研究亦顯示束制構件能有效降低鋼板在發展拉力場時所伴隨的面外變形量。數值分析結果顯示：在加裝束制構件後，能降低鋼板剪力牆系統在受側力時之柱構件的彎矩與剪力需求以及梁構件的軸力需求，並且提升鋼板在構架側向變形時發展拉力場的效應，讓整片鋼板更均勻、更充分地被拉伸，進而提升整體剪力牆系統的勁度、強度以及消能能力。研究顯示適當地加裝束制鋼管能減少周圍構件的尺寸，進而設計出更具經濟性的鋼板剪力牆系統。本研究亦對束制型鋼板剪力牆的耐震設計提出建議。
本研究已於國家地震中心完成四座兩層樓瘦長型鋼板剪力牆構架之結構試驗，四座試體跨度皆為2.14公尺、總高度為6.5公尺（高寬比接近1.5），均採用厚度2.6公厘之LYS低降伏強度鋼板。其中兩座試體裝有束制構件，另外兩座則無，試驗的變化參數則為周圍梁柱構件之尺寸。試驗結果顯示本研究所提出之容量設計方法能有效地預測在鋼板剪力牆構架在側推過程中其周圍梁柱構件上塑鉸發生的位置及其出現之先後順序。試驗結果亦驗證前述束制型鋼板剪力牆具有更優越的耐震行為表現
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| 關鍵字 |
鋼板剪力牆,容量設計,束制型鋼板剪力牆,瘦長型鋼板剪力牆 |
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