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中心技術報告

NCREE-2009-029

時間 2009-12-30
標題 鋼板剪力牆耐震分析與設計之研究 (內容不公開)
作者 [蔡克銓] [鄭敬生]
摘要 鋼板剪力牆是一較新型的抗側力系統。當薄鋼板發生剪力挫屈後,會產生拉力場行為,拉力場的形成可維持該系統後挫屈階段的勁度與強度,而鋼板能藉?反覆拉力場行為來消散外力所輸入的能量。本研究首先對三座鋼板剪力牆系統進行有限元素分析,透過有限元素細緻的網格劃分來探討結構進入非線性期間的行為,同時又與試驗結果進行強度與勁度之比對。由於有限元素分析較耗時,為了讓鋼板剪力牆系統得以推廣,一種適合工程界使用的簡化模型顯得相當重要,本研究對目前最常使用的板條與等效斜撐模型的適用性進行探討,並對兩種模型加以修正,而提出了三種修正模型,其名稱分別為修正板條模型、修正等效斜撐模型與修正牆板與構架互制模型,研究結果顯示三種修正模型能有效地提升分析的精確性。本研究依據不同的鋼板拉力場角度進行分析,發現拉力場角度對分析結果影響小,且若周圍梁柱的容量充足時,其影響程度更低。含連接梁的鋼板剪力牆能透過連接梁的連接,使該系統內柱的柱軸力有效地降低。本研究透過PISA3D及ABAQUS分析軟體的協助,証實連接梁可設計成剪力連桿或彎矩連桿,對鋼板剪力牆系統提供額外的消能機制。本研究建議含連接梁鋼板剪力牆之設計只需額外考慮連接梁的作用,其設計方法可依據一般型鋼板剪力牆系統加以適度調整。
關鍵字 鋼板剪力牆,拉力場,有限元素分析,分析模型,連接梁,容量設計
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