時間 |
2014-09-30 |
標題 |
Seismic Design of Gusset Connections and Test of a Full-scale Two-story Buckling-restrained Braced Frame |
作者 |
[Pao-Chun Lin]
[Keh-Chyuan Tsai]
[An-Chien Wu]
[Ming-Chieh Chuang]
[Chao-Hsien Li]
[Kung-Juin Wang]
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摘要 |
隅板在挫屈束制支撐構架(BRBF)中扮演極重要的角色,除了需要承受由挫屈束制支撐(BRB)所引致之軸拉與軸壓力外,亦需要抵抗因梁柱開合效應所以致之額外力量需求。由BRB軸力效應引致之力量需求可由泛均力法(Generalized Uniform Force Method)求得;而梁柱開合效應對於隅板的影響,可以利用梁剪力計算求得。BRBF側向變形時,梁需要抵抗因BRB軸向變形而引致之軸力,過去利用梁端產生塑鉸時所對應之梁剪力計算會導致過於保守的設計結果,本研究提出計算梁塑鉸所對應之彎矩時,需考量梁的軸力作用。本研究亦提出一等效支撐模型,模擬隅板於梁柱開合效應下的受力行為,隅板於梁柱接合面的整體力量需求,可由BRB軸力以及梁柱開合效應同時作用下疊加而得。為驗證所提出之隅板設計,於國家地震工程研究中心進行兩層樓實尺寸之BRBF試驗,於試驗試體中,一樓配置單斜BRB,二樓則配置雙斜BRB,因此可同時測試三種不同的隅板形式,包含單角隅(single corner gusset)、雙角隅(coupled corner gussets)以及中間接合板。試驗採反覆測推進行,試驗過程中,最大頂層測位移達0.04弧度,一樓與二樓最大層間側位移達0.035以及0.061弧度。試驗結果發現,隅板與梁柱接合面皆無破裂發生,此外,由有限元素分析結果指出,梁剪力可以有效且保守地準確預測。由實驗結果得到於隅板與梁柱接合面上的正向應力與剪應力分布與有限元素分析結果相近。本研究亦提出隅板之耐震設計建議。 |
關鍵字 |
gusset plate; frame action, buckling-restrained brace, frame test, finite element analysis |
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