預力鋼梁與鋼管混凝土柱接頭輔以X字型消能鋼板之理論與試驗

Abstract

當地震發生過後，傳統梁柱接頭靠著梁到達塑性來消散能量，而導致接頭難以修復之缺點，本研究接頭的梁與柱間靠著預力來連接，也使得能打開的梁柱機制具有恢復性，且加上消能元件消散能量。本研究以鋼管混凝土(CFT)柱與H型鋼梁之接頭做為研究對象，而消能元件採用X字型消能鋼板，對初始預力及X字型消能鋼板尺寸做參數變動，並建立接頭之勁度，強度及消能理論，以十字型試體作反覆荷載實驗。 本研究共四支試體，在研究後發現，接頭屬於耐震接頭，其塑性轉角符合國內規範之要求，且韌性非常好，其試驗值與理論之預測也相當準確，能量絕大部分由X字型消能鋼所承受，柱及交會區在彈性範圍內，梁受到軸力及彎矩作用，在層間位移角4%後有降伏現象，且實驗最後殘留變形很小。初始預力越高，接頭整體強度也會越高，但梁會提早降伏，在初始預力一樣的情況下，X字型消能鋼板勁度越高消散的能量會越好，但所造成之殘留變位會越變大。