| 時間 |
2023-10-31 |
| 標題 |
鋼結構同心斜撐構架之側推及非線性動力歷時分析耐震能力評估 |
| 作者 |
[張惠瑜]
[林敏郎]
[黃昭勳]
[鍾寬勳]
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| 摘要 |
在臺灣發生地震是非常地頻繁，因此建立老舊建築結構的耐震能力評估辦法是相當重要的，以避免這些老舊建物於地震中造成傾倒，而使人民生命及財產受到地震的威脅。臺灣目前對於鋼筋混凝土建築結構的耐震能力詳細評估方法研究及工程實務應用均已相當成熟。隨著建築物之老舊與設計規範持續更新，臺灣既存的鋼構造建築結構耐震能力可能有所不足。因此，這些耐震能力不足的鋼構造建築結構將有耐震評估及補強之需求，以提升臺灣即有鋼結構建築之耐震安全性。
本研究評估對象為同心斜撐構架系統。鋼構造詳細評估法為延續鋼筋混凝土建築物耐震能力詳細評估方法之原理，以美國ATC-40容量震譜法與非線性側推分析(Pushover Analysis)為基礎。使用國內工程師普遍使用之ETABS程式進行非線性側推分析以獲得容量曲線即基底剪力及屋頂側向位移的關係曲線。並且針對設計規範建築高度等要求，只進行側推分析有不易預估中高樓結構高頻振態之反應現象，因此利用台灣地震歷時資料進行非線性動力歷時分析(Time History Analysis)，以兩者分析進行結構耐震性能之評估，比較其兩者之間的差異。
本研究蒐集國內15組相關鋼構造試驗，由實驗可得到遲滯迴圈之包絡曲線，進行統計回歸，提出斜撐構件受力與變形之建議塑鉸曲線，並與ETABS程式內建預設ASCE41-13塑鉸曲線比較；柱梁則採用ASCE 41-13建議之構件非線性鉸性質。評估時，考量傳統梁柱接頭及改良式梁柱接頭，針對 475 年回歸期設計地震研擬建議之性能目標評估基準，本研究列出進行耐震評估時須檢核之項目與方法，以確保耐震評估結果之合理性。最後，本研究將十五層樓同心斜撐構架示範案例，利用非線性側推分析及非線性動力歷時分析進行完整的詳細評估，說明評估流程及探討評估結果。 |
| 關鍵字 |
鋼構造、同心斜撐構架、耐震能力評估、非線性側推分析、非線性動力歷時分析 (steel structure, concentrically braced frames, seismic evaluation, pushover analysis, nonlinear time history analysis) |
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