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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 土木工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/69022
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor鍾立來(Lap-Loi Chung)
dc.contributor.authorTao Laien
dc.contributor.author賴濤zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-17T02:47:38Z-
dc.date.available2018-08-25
dc.date.copyright2017-08-25
dc.date.issued2017
dc.date.submitted2017-08-15
dc.identifier.citation[1] 日本建築防災協會,「耐震補強工法事例集」,平成20年,2008。
[2] 伊藤宰、辻聖晃、吉富信太、竹脇出,「アウトフレーム連結制振耐震補強のための連結ダンパーの合理的決定法,日本建築学会構造系論文集,第74卷,第636號,273-218,2009。
[3] 辻聖晃、中川大輔、吉富信太、竹脇出,「アウトフレーム型連結制振構法におけるアウトフレーム及び連結ダンパーの応答低減比マップを用いた設計法」,日本建築学会構造系論文集,第75卷,第648號,337-346,2010。
[4] Kiyoji Takeda, Kyoya Tanaka, Toshiaki Someya, Asao Sakuda, and Yoshiteru Ohno, “Seismic retrofit of reinforced concrete buildings in Japan using external precast, prestressed concrete frame, ” PCI Journal, pp.41-61, 2013。
[5] 林聖學,「校舍結構外加RC構架補強耐震分析」,國立臺灣大學土木工程研究所碩士論文,2015。
[6] 賴昱志,「外加RC構架補強之試驗研究及其於公共建物之應用」,國立臺灣大學土木工程研究所碩士論文,2016。
[7] 李宏仁、黃世建,「鋼筋混凝土結構不連續區域之剪力強度評估—軟化壓拉桿模型簡算法之實例應用」,中華民國結構工程學會,結構工程,第十七卷,第四期,第53-70頁,2002。
[8] 涂耀賢,「低矮型RC牆暨構架之側向載重位移曲線預測研究」,博士論文,國立台灣科技大學營建工程系,台北,民國94年。
[9] 鍾立來、葉勇凱、簡文郁、柴駿甫、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、黃世建 「校舍結構耐震評估與補強技術手冊」,國家地震工程研究中心,報告編號:NCREE-08-023,台北,2008。
[10] 鍾立來、葉勇凱、簡文郁、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、涂耀賢、柴駿甫、黃世建、孫啟祥,「校舍結構耐震評估與補強技術手冊(第二版)」,國家地震工程研究中心,報告編號:NCREE-09-023,台北,2009。
[11] 蕭輔沛、鍾立來、葉勇凱、簡文郁、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、涂耀賢、柴駿甫、黃世建、孫啟祥,「校舍結構耐震評估與補強技術手冊(第三版)」,國家地震工程研究中心,報告編號:NCREE-13-023,台北,2013。
[12] 賀志敏男,「十勝沖地震災害調查報告」,東京:日本建築學會,1968。
[13] FEMA154, Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards: A Handbook. Prepared by the Applied Technology Council for the Federal Emergency Management Agency, Washington D.C., FEMA 154 Report, 1988.
[14] FEMA155, Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards: Supporting Documentation. Prepared by the Applied Technology Council for the Federal Emergency Management Agency: Washington, D.C., FEMA 155 Report, 1988.
[15] 日本建築防災協會,「既存鋼筋混凝土造建築物之耐震診斷基準」,東京,1990。
[16] 中華人民共和國住房和城鄉建設部,「建築耐震鑒定標準B50023-2009」,2009。
[17] European Committee for Standardization, EN 1998-3: Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance– Part 3: Assessment and retrofitting of buildings, 2005.
[18] 何明錦、蔡益超、陳清泉,「鋼筋混凝土建築物耐震能力評估法及推廣」,內政部建築研究所,1999。
[19] 廖文義、柴駿甫,「學校建築耐震能力之簡易評估法及震譜容量法」,國家地 震工程研究中心,報告編號:NCREE-00-042,2000。
[20] 許丁友、鍾立來、廖文義、邱建國、簡文郁、周德光,「國民中小學典型校舍耐震能力初步評估法」,國家地震工程研究中心,報告編號:NCREE-03-049, 2003。
[21] 陳奕信,「含磚牆RC建築結構之耐震診斷」,國立成功大學建築研究所碩士論文,台南,2003。
[22] 鍾立來、簡文郁、葉勇凱、黃世建、佘健維,「國民中小學典型校舍耐震能力簡易調查」,國家地震工程研究中心,報告編號:NCREE-05-007,2005。
[23] 蘇耕立,「台灣中小學校舍結構耐震能力初步評估方法之探討」,國立臺灣大學土木工程研究所碩士論文,2008。
[24] 鍾立來、林琨偉、蘇耕立、黃世建、吳賴雲,「國民中小學校舍結構耐震能力 之初步評估及其統計分析」,中華民國結構工程學會,結構工程,第二十七卷,第一期,第61-80頁,2012。
[25] 鍾立來、吳賴雲、林琨偉、楊耀昇、連冠華,「以現地試驗檢核校舍結構耐震能力之初步評估」,中國土木水利工程學會,土木水利,第二十四卷,第三期,第299-311頁,2012。
[26] FEMA273, “NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings,” Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C., 1997.
[27] CSI, “ETABS: Extended 3D analysis of building systems, Nonlinear Version 8.5.4,” User’s Manual, Computer and Structures, Inc., Berkeley, California, 1999.
[28] ATC-40, “Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings,” Report No. SSC96-01, Applied Technology Council, 1996.
[29] Sezen, H. and Moehle, J.P., “Shear Strength Model for Lightly Reinforced Concrete Columns,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 130, No. 11, pp. 1690-1703, 2004.
[30] Elwood, K.J. and Moehle, J.P., “Drift Capacity of Reinforced Concrete Columns with Light Transverse Reinforcement,” Earthquake Spectra, Vol. 21, No. 1, pp. 71-89, 2005.
[31] Elwood, K.J. and Moehle, J.P., “Axial Capacity Model for Shear-Damaged Columns,” ACI Structural Journal, Vol. 102, No. 4, pp. 578-587, 2005.
[32] 劉子暐,「簡化推垮分析法驗證之研究」,國立成功大學建築研究所碩士論文,台南,2008。
[33] 黎育誠,「擴柱補強校舍之耐震檢核與側推分析」,國立臺灣大學土木工程研究所碩士論文,2013。
[34] 鍾立來、黃鈞鼎、楊耀昇、林聖學、賴勇安、吳賴雲,「以現地試驗驗證口湖國小含磚牆校舍之簡易側推分析」,中國土木水利工程學刊,第二十七卷,第一期,第59-68頁,2015。
[35] 曾至堅,「低矮型校舍耐震能力詳細評估方法之研究」,國立成功大學土木研究所碩士論文,台南,2007。
[36] 鍾立來、林聖學、楊耀昇、黃世建、蕭輔沛、邱聰智、吳賴雲、賴昱志,「擴
柱補強校舍耐震能力初步評估」,中華民國結構工程學會,結構工程,出版中。
[37] 內政部營建署,「建築物耐震設計規範及解說」,100.1.19台內營字第0990810250號修正部分規定,民國一百年七月一日生效。
[38] 范揚志、鍾立來、楊卓諺、劉紹魁、洪維良、陳陸民,「直接彎矩平衡之極限基底剪力」,中華民國結構工程學會,結構工程,第三十卷,第三期,第53-66頁,2015。
[39] 中國土木水利工程學會混凝土工程委員會,「混凝土工程設計規範之應用(土木404-100)下冊」,科技圖書公司,台北市,2011。
[40] 張筑媛,「中高樓層建築物耐震能力評估之研究」,國立交通大學土木工程系碩士論文,2017。
[41] 宋嘉誠,「臺灣中小學校舍結構耐震安全柱量比之研究」,國立臺灣大學土木工程研究所碩士論文,2011。
[42] 內政部營建署,「建築物磚構造設計及施工規範」,96.12.27台內營字第0960807106號令訂定,民國九十七年一月一日生效。
[43] 內政部營建署,「混凝土結構設計規範」,內政部91.6.27台內營字第 0910084633號令訂定,內政部100.6.9台內營字第1000801914號令修正,民國一百年七月一日生效。
[44] 張庭瑜,「鋼筋混凝土開口牆校舍補強之試驗研究」,國立臺灣大學土木工程研究所碩士論文,2015。
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/69022-
dc.description.abstract0206年美濃地震造成國內多棟建築物倒塌、引起公眾高度關注,教育部擴編經費、加速改善老舊校舍,現階段有耐震安全疑慮之校舍,預計將於108年獲得改善;可作為緊急防災避難據點之國中小校舍耐震能力無虞後,補強目標將轉為其他耐震不足之結構。考量現階段補強完成之建築多為政府補助之公共建物,故接下來將進行耐震能力提升的可能為區公所、醫院、研究中心等建築。然補強位置則可能碰上中央機房、亦或是精密設備,無法進行遷移;雖以業界常見的木隔間施作做為設施包覆手段可使人員不必全然撤離、然此類假設隔間的防塵效果有限、亦無法針對施工聲音較大之工項進行隔音,遂提出外置RC構架之方法,進行補強之研究。
外置構架補強,即於建築物之外側、沿補強方向新增一抗側力構架,藉以提升建築物耐震能力。先以極限彎矩平衡法,建立一適用於十層樓以下外置構架之柱單位面積側向強度,並參考賴昱志的外置構架補強初步設計法進行改良,供工程師進行補強初步設計。本研究之詳細評估參考國家地震工程研究中心所出版的校舍結構耐震評估與補強技術手冊第三版之建議,使用ETABS進行非線性靜力側推分析,藉此得建築物之容量曲線及轉換後之耐震性能曲線,評估建築物補強前後之耐震能力。提出設計方法後,並以一棟低矮型(四層樓)及一棟中高樓樓層(十一層樓)建築案例進行補強前後的詳細評估、驗證此初步設計方法的適用性、以及補強方法之效果。
本研究於分析過程中,建立以等值牆墩模擬磚牆之方法、避免於側推過程中,與等值斜撐相連接之梁因受集中載重而使桿件提早進入非線性、低估結構整體強度;由於此模擬方式尚未有實驗室試驗進行佐證,故期此研究亦可提供國內含磚牆構架行為之研究方向,使工程師更能掌握結構之受力行為。
zh_TW
dc.description.abstractMeinong Earthquake in Tainan aroused the whole nation’s concern of seismic hazard in 2016. Since Chi-Chi Earthquake happened in 1999, the Ministry of Education in Taiwan increased the budget on structural retrofit of the school buildings. All the school buildings with insufficient seismic capacity are expected to be reinforced before 2019. After those buildings serving as emergency shelters are strengthened, the retrofit objects may be altered to other public buildings like district offices, hospitals, research buildings, etc., due to the government subsidy. These buildings may contain some equipment not allowed to be shaken or even moved, and moreover, the relocation of the staff is also a huge issue. Therefore, external retrofit method is required to be studied and developed.
Retrofit with external frames is to provide additional seismic capacity to existing buildings. This research used ultimate moment equilibrium method to establish lateral strength per cross sectional area for the additional retrofitting columns. This lateral strength can be used in the procedures of preliminary design of retrofit, which can save time and manpower from repeated substitution for retrofit design. The detailed evaluation utilizes ETABS to carry out nonlinear static pushover analysis to obtain the curves of seismic capacity and seismic performance, which is referred to Technology Handbook for Seismic Evaluation and Retrofit of School Buildings (3rd Edition) published by National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE). In order to see the original seismic capacity and the effect of retrofit, the detailed evaluation is used for both the existing buildings and those retrofitted. Later, a low-rise residential building (4 stories) and a mid- to high-rise building (11 stories) were chosen to illustrate the preliminary design of retrofit and the result of retrofit with external frames.
Another method was established to simulate the behavior of 3-side-bounded brick walls by equivalent columns bearing lateral loading merely. This method can avoid not only the unexpected beforehand nonlinear behavior of beams below brick walls because of the concentrated loads in the existing equivalent-brace method, but also the underestimation of the structural strength. Owing to the shortage of corroboration from corresponding experiment, this method is also needed to be validated, which may help the engineers to comprehend the structural behavior.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-17T02:47:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017
en
dc.description.tableofcontents口試委員審定書 i
誌謝 ii
摘要 iv
ABSTRACT v
目錄 vii
表目錄 xii
圖目錄 xv
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 研究方法 6
第二章 補強設計與模型分析方法 7
2.1 外置RC構架補強 7
2.1.1 外置RC構架補強校舍初評估與設計 7
2.1.2 外置RC構架之柱單位斷面積側向強度修正 10
2.1.3 植筋補強樓版剪力容量 14
2.2 等值斜撐模擬三面圍束磚牆之設定 15
2.2.1 既有等值斜撐模擬磚牆設定方式 16
2.2.2 等值牆墩模擬磚牆設定方式 16
2.2.3 側推分析結果比較 20
2.3 柱軸力於側推分析中變化之考量 23
2.3.1 既有柱非線性鉸設定方式 23
2.3.2 ETABS中P-M-M非線性鉸設定方式 24
2.3.3 分析模型 24
第三章 低矮型RC建築物之耐震評估與外置RC構架補強設計 29
3.1 低矮型RC建築物介紹 29
3.1.1 建築物基本資料 29
3.1.2 基本結構耐震性能調查項目 29
3.1.3 初步評估 30
3.2 低矮型RC建築物詳細評估 31
3.2.1 低矮型RC建築物側推分析 31
3.2.2 側推分析結果檢核與比較 35
3.3 低矮型RC建築物外置RC構架補強 37
3.3.1 外置RC構架補強初步設計 38
3.3.2 外置RC構架補強側推分析 40
3.3.3 側推分析結果檢核與補強前後比較 42
第四章 中高樓層RC建築物之耐震評估與外置RC構架補強設計 45
4.1 中高樓層RC建築物介紹 45
4.1.1 建築物基本資料 45
4.1.2 初步評估 45
4.1.3 簡易詳細評估 47
4.1.4 簡易詳細評估與初步評估之比較及檢核 49
4.2 中高樓層RC建築物詳細評估 50
4.2.1 中高樓層RC建築物耐震評估 50
4.3 中高樓層RC建築物外置RC構架剪力牆複合補強 52
4.3.1 +Y向外置RC構架補強初步設計(純抗彎構架) 52
4.3.2 +Y向側推分析(純抗彎構架) 53
4.3.3 +Y向側推分析(抗彎構架暨剪力牆) 54
4.4 綜合討論 54
口試委員審定書 i
誌謝 ii
摘要 iv
ABSTRACT v
目錄 vii
表目錄 xii
圖目錄 xv
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 研究方法 6
第二章 補強設計與模型分析方法 7
2.1 外置RC構架補強 7
2.1.1 外置RC構架補強校舍初評估與設計 7
2.1.2 外置RC構架之柱單位斷面積側向強度修正 10
2.1.3 植筋補強樓版剪力容量 14
2.2 等值斜撐模擬三面圍束磚牆之設定 15
2.2.1 既有等值斜撐模擬磚牆設定方式 16
2.2.2 等值牆墩模擬磚牆設定方式 16
2.2.3 側推分析結果比較 20
2.3 柱軸力於側推分析中變化之考量 23
2.3.1 既有柱非線性鉸設定方式 23
2.3.2 ETABS中P-M-M非線性鉸設定方式 24
2.3.3 分析模型 24
第三章 低矮型RC建築物之耐震評估與外置RC構架補強設計 29
3.1 低矮型RC建築物介紹 29
3.1.1 建築物基本資料 29
3.1.2 基本結構耐震性能調查項目 29
3.1.3 初步評估 30
3.2 低矮型RC建築物詳細評估 31
3.2.1 低矮型RC建築物側推分析 31
3.2.2 側推分析結果檢核與比較 35
3.3 低矮型RC建築物外置RC構架補強 37
3.3.1 外置RC構架補強初步設計 38
3.3.2 外置RC構架補強側推分析 40
3.3.3 側推分析結果檢核與補強前後比較 42
第四章 中高樓層RC建築物之耐震評估與外置RC構架補強設計 45
4.1 中高樓層RC建築物介紹 45
4.1.1 建築物基本資料 45
4.1.2 初步評估 45
4.1.3 簡易詳細評估 47
4.1.4 簡易詳細評估與初步評估之比較及檢核 49
4.2 中高樓層RC建築物詳細評估 50
4.2.1 中高樓層RC建築物耐震評估 50
4.3 中高樓層RC建築物外置RC構架剪力牆複合補強 52
4.3.1 +Y向外置RC構架補強初步設計(純抗彎構架) 52
4.3.2 +Y向側推分析(純抗彎構架) 53
4.3.3 +Y向側推分析(抗彎構架暨剪力牆) 54
4.4 綜合討論 54
第五章 結論與建議 57
5.1 結論 57
5.2 建議 58
REFERENCE 60
附錄A 既有等值斜撐模擬磚牆之設定 283
A.1 既有等值斜撐模擬磚牆參數計算 283
A.1.1 磚牆臨界破壞鉸及破壞路徑 283
A.1.2 磚牆等值斜撐之彈性模數 284
A.1.3 磚牆水平極限強度 284
A.1.4 磚牆水平殘餘強度 285
A.1.5 磚牆水平極限位移 285
A.1.6 磚牆最大水平位移 285
A.2 等值斜撐之強度、勁度及非線性鉸設定方式 286
附錄B 柱梁桿件非線性鉸設定方式 291
B.1 柱非線性鉸設定方式 291
B.1.1 雙曲率RC柱之模擬 291
B.1.2 RC柱非線性鉸設定 294
B.2 梁非線性鉸設定方式 296
B.2.1 RC梁非線性鉸之設定 297
附錄C 既有低矮型RC建築非線性鉸檢核算例 303
C.1 柱非線性鉸 303
C.1.1 撓曲非線性鉸2FLC1F 303
C.1.2 剪力非線性鉸2FLC1V 304
C.2 梁非線性鉸 305
C.2.1 撓曲非線性鉸2FLG1_525F 305
C.2.2 剪力非線性鉸2FLG1_525V 306
附錄D 既有中高樓層RC建築非線性鉸檢核算例 309
D.1 柱非線性鉸 309
D.1.1 撓曲非線性鉸2FLC27-2F 309
D.1.2 剪力非線性鉸2FLC27-2V 310
D.2 梁非線性鉸 311
D.2.1 撓曲非線性鉸2G6L475SF 311
D.2.2 剪力非線性鉸2G6L475SV 312
附錄E 樓版剪力容量檢核及剪力牆邊界構材束制 315
E.1 樓版剪力容量檢核 315
E.1.1 剪力摩擦設計法 315
E.1.2 橫膈版剪力設計法 315
E.1.3 補強樓版剪力容量檢核 316
E.2 剪力牆邊界構材設計 317
附錄F 植筋補強樓版剪力容量試驗 321
F.1 試體設計 321
F.1.1 試體EFB-23 321
F.1.2 試體EFB-15 322
F.2 試體強度預估 322
F.2.1 剪力摩擦設計法與橫膈版之剪力計算強度 322
F.2.2 剪力強度預估結果 323
F.2.3 試體尺寸修正 324
F.3 試驗結果 324
F.3.1 混凝土結構設計規範規定 324
F.3.2 試驗總結 325
dc.language.isozh-TW
dc.title既有中高樓層建築之耐震評估與補強—外置RC構架暨剪力牆複合工法zh_TW
dc.titleSeismic Evaluation and Retrofit with
External Reinforced Concrete Frame and Shear Wall for Existing Mid- to High-Rise Buildings
en
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear105-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee蕭輔沛(Fu-Pei Hsiao),涂耀賢(Yaw-Shen Tu),李翼安(Yi-An Li)
dc.subject.keyword老舊既有建築物,外置構架補強,詳細評估,等值牆墩磚牆,zh_TW
dc.subject.keywordold existing buildings,retrofit with external frames,seismic detailed evaluation,equivalent-column brick wall,en
dc.relation.page332
dc.identifier.doi10.6342/NTU201703421
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2017-08-16
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept土木工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:土木工程學系

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