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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 周中哲 | |
| dc.contributor.author | Yu-Tsen Cheng | en |
| dc.contributor.author | 鄭宇岑 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T08:19:07Z | - |
| dc.date.available | 2017-03-25 | |
| dc.date.copyright | 2014-03-25 | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.date.submitted | 2014-02-07 | |
| dc.identifier.citation | 1.AISC (American Institute of Steel Construction). Seismic provisions for structural steel buildings. Chicago, IL. 2010.
2.AISC (American Institute of Steel Construction). Manual of steel construction load and resistance factor design. Chicago, IL. 2010. 3.Chou, C. C., Chung P. T. (2013). “Development of Cross-Anchored Dual-Core Self-Centering Braces for Seismic Resistance.” J.Constructional Steel search. (JCSR-D-13-00480, 2013/10 in review) 4.Chou, C. C., Chen, Y. C. (2013). “Development of Steel Dual-Core Self-Centering Braces: Quasi-Static Cyclic Tests and Finite Element Analyses” Earthquake Spectra (DOI 10.1193/082712EQS272M, available online September 6, 2013) 5.Chou, C. C., Chen Y. C. (2012). “Development and Seismic Performance of Steel Dual-Core Self-Centering Braces.” 15th World Conference on Earthquake Engineering, September 24-28, Lisbon, Portugal. (Paper No. 1648) 6.Chou, C. C., Chen Y. C, Pham D. H, Truong V. M. 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(Paper No. 1648) 10.Chou C-C, Chen Y-C, Pham D-H, Truong V-M (2012). “Experimental and analytical validation of steel dual-core self-centering braces for seismic-resisting structures”. 9th International Conference on Urban Earthquake Engineering/4th Asia Conference on Earthquake Engineering, Tokyo, Japan. 11.Chou C-C, Liu J-H (2012). “Frame and brace action forces on steel corner gusset plate connections in buckling-restrained braced frames”. Earthquake Spectra, 28(2), 531-551. 12.Chou C-C, Liu J-H, Pham D-H (2012). “Steel buckling-restrained braced frames with single and dual corner gusset connections: seismic tests and analyses”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 7(41): 1137-1156. 13.Chou C-C, Liu G-S, Yu J-C (2012). “Compressive behavior of dual-gusset-plate connections for buckling-restrained braced frames”, J. Constructural Steel Research, 76, 54-67. 14.Chou C-C, Chen Y-C, Chung P-T. (2012). Dual-core self-centering energy dissipation brace apparatus. 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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/58540 | - |
| dc.description.abstract | 預力型自復位斜撐(SCB)是利用斜撐中的拉力構件束制斜撐中的鋼受壓構件,並在斜撐受軸拉與受軸壓下提供自復位能力,即在大變形下有回到零殘餘變形的能力。在拉力構件相同應變下,傳統雙核心自復位斜撐變形量可達兩倍傳統單核心自復位斜撐變形量(或是在相同斜撐變形量下,拉力構件額外應變減少一半),有效降低拉力構件彈性應變需求。核心更換型挫屈束制斜撐(BRB)是利用高強度螺栓將兩組獨立的圍束單元夾合核心單元,使得斜撐受軸壓下不會挫屈而產生十分飽滿的遲滯消能行為。核心更換型挫屈束制斜撐只要移除圍束單元上的高強度螺栓,即可替換大地震下受損的核心單元而不需要重新製作圍束單元。本研究除了說明雙核心自復位斜撐力學理論外,並設計及試驗四組大型試體,分別為一組雙核心自復位斜撐(長度8120 mm)、一組交錨型雙核心自復位斜撐(長度8120 mm)及兩組核心更換型挫屈束制斜撐(長度8375 mm),兩組自復位斜撐之拉力構件均使用D16 mm鋼鉸線,兩組核心更換型挫屈束制斜撐均設計相同的螺栓間距、螺栓種類及整體挫屈強度對降伏強度的比值。本研究目的在於探討雙核心自復位斜撐與核心更換刑挫屈束制斜撐的耐震行為差異。試驗結果顯示雙核心自復位斜撐之傳力機制與理論預測相符。第一階段試驗之層間側位移角2%時,兩組自復位斜撐仍有良好的自復位行為。兩組自復位斜撐的最大斜撐應變1.11%與1.12%分別對應最大拉力構件應變0.79%與0.80%及最大軸力5714 kN與4353 kN。兩組核心更換型挫屈束制斜撐最大軸壓核心應變可達1.3%及最大軸壓力可達4701-6313 kN(=1.2倍降伏強度),累積韌性容量可達878-912,大於AISC(2010)耐震規範建議之200。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T08:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-103-R00521227-1.pdf: 15479054 bytes, checksum: d2d72ea6e595871508013675e98bc0db (MD5) Previous issue date: 2014 | en |
| dc.description.tableofcontents | 目錄
口試委員審定書……………………………………………………………………….. i 致謝 ii 中文摘要 iii ABSTRACT iv 目錄 vi 表目錄 x 圖目錄 xii 照片目錄 xvii 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究動機 5 1.4 研究目的 5 1.5 研究內容 5 第二章 雙核心自復位斜撐及核心更換型挫屈束制斜撐之力學行為與試體設計 7 2.1 前言 7 2.2 整體力學行為 7 2.2.1 雙核心自復位斜撐 7 2.2.2 交錨型雙核心自復位斜撐 9 2.2.3 自復位斜撐之行為預測方法 12 2.2.3.1 雙核心自復位斜撐 13 2.2.3.2 交錨型雙核心自復位消能斜撐 16 2.2.3.3 討論 19 2.3 試驗試體設計 19 2.3.1 水平側向位移與斜撐軸向位移之關係 20 2.3.2 自復位斜撐之受壓構件斷面設計 21 2.3.3 自復位斜撐之拉力構件設計 24 2.3.4 自復位斜撐之端板與摩擦消能板設計 25 2.3.5 挫屈束制斜撐設計 28 2.3.6 各試體設計 30 2.4 材料性質 33 2.5 試體試驗構架裝置與加載歷時 33 2.5.1 油壓制動器 34 2.5.2 資料擷取系統 34 2.5.3 試驗加載歷時 34 2.5.4 試體韌性容量 35 2.5.5 試體等效阻尼比 35 2.5.6 試驗量測規劃 36 第三章 SCB與BRB試體試驗與結果 38 3.1 前言 38 3.2 試體製造與試驗方式 38 3.2.1 試體製造 38 3.2.2 拉力構件施拉預力 39 3.2.3 摩擦螺栓施加預張力 40 3.2.4 試驗方式 40 3.3 SCB 1試驗現象與結果分析 42 3.3.1 第一次試驗 (第I階段) 42 3.3.2 第二次試驗 (第I階段) 42 3.3.3 第三次試驗 (第I階段) 43 3.3.4 第四次試驗 (第I階段) 46 3.3.5 第一次試驗 (第II階段) 47 3.3.6 第二次試驗 (第II階段) 47 3.3.7 第三次試驗至第六次試驗 (第II階段) 51 3.4 SCB 2試驗現象與結果分析 52 3.4.1 第一次試驗 52 3.4.2 第二次試驗 53 3.4.3 第三次試驗至第六次試驗 56 3.5 BRB 1試驗現象與結果分析 57 3.5.1 第一次試驗 57 3.5.2 第二次試驗至第六次試驗 58 3.6 BRB 2試驗現象與結果分析 59 3.6.1 第一次試驗 59 3.6.2 第二次試驗至第六次試驗 61 第四章 理論預測與試驗結果 63 4.1 前言 63 4.2 SCB試體理論預測與試驗結果 63 4.2.1 SCB 1理論預測與試驗結果 63 4.2.2 SCB 2理論預測與試驗結果 64 4.3 BRB試體試驗結果 64 4.4 SCB與BRB試體試驗結果比較 65 第五章 結論 68 參考文獻 70 表目錄 表2.1 雙核心自復位斜撐之受壓構件在初始預力下之受力與初始壓縮量預測公式 74 表2.2 雙核心自復位斜撐與交錨型雙核心自復位斜撐含摩擦消能之行為預測公式 75 表2.3 自復位斜撐試體之各構件設計參數 76 表2.4 鋼材之拉力試片試驗測試結果 76 表2.5 無收縮水泥砂漿之抗壓試體試驗測試結果 77 表2.6 拉力構件在彈性階段之最大軸力預測 77 表2.7 挫屈束制斜撐試體之各構件設計參數 78 表2.8 各組試體之勁度預測 78 表2.9 各組試體重量 78 表2.10 挫屈束制斜撐試體之設計值 79 表2.11 SCB 1-2與BRB 1-2之試驗反覆加載歷時 79 表3.1 SCB 1 內層拉力構件之12支鋼鉸線施拉預力監測 80 表3.2 SCB 2 內層拉力構件之9支鋼鉸線施拉預力監測 80 表3.3 試驗加載歷時 81 表3.4 SCB 1 (I)與SCB 2之初始預力比較 81 表3.5 SCB 1第二次試驗(第I階段)、SCB 1第三次試驗(第II階段) 82 表3.6 SCB 1-2之各次試驗前與試驗後的預力與摩擦力 82 表3.7 SCB 1第三次試驗殘餘變形(第I階段) 83 表3.8 SCB 1第三次試驗預力與摩擦力變化(第I階段) 83 表3.9 SCB 1第二次試驗殘餘變形(第II階段) 83 表3.10 SCB 1第二次試驗預力與摩擦力變化(第II階段) 83 表3.11 SCB 2 第二次試驗殘餘變形 84 表3.12 SCB 2 第二次試驗預力與摩擦力變化 84 表3.13 BRB 1-2之彈性勁度預測值與試驗值比較 84 表3.14 BRB 1-3之非彈性勁度與彈性勁度比較 84 表3.15 BRB 1 第一次試驗殘餘變形 85 表3.16 BRB 1 第一次試驗核心應變 85 表3.17 BRB 2第一次試驗殘餘變形 85 表3.18 BRB 2第一次試驗核心應變 85 表4. 1 SCB 1初始彈性勁度與後彈性勁度之試驗與理論預測比較 86 表4. 2 SCB 1初始彈性勁度與後彈性勁度之試驗與理論預測比較 86 表4. 3 SCB 1最大軸力與最小軸力之試驗與理論預測比較 86 表4. 4 SCB 1最大軸力與最小軸力之試驗與理論預測比較 86 表4. 5 SCB 1預力與摩擦力之試驗與理論預測比較 87 表4. 6 SCB 1預力與摩擦力之試驗與理論預測比較 87 表4. 7 SCB 2初始彈性勁度與後彈性勁度之試驗與理論預測比較 87 表4. 8 SCB 2最大軸力與最小軸力之試驗與理論預測比較 87 表4. 9 SCB 2預力與摩擦力之試驗與理論預測比較 88 表4. 10 BRB 1與BRB 2之六次試驗最大韌性與韌性容量 89 圖目錄 圖1. 1 自復位斜撐力學行為圖(Christopoulos et al. 2008) 90 圖1. 2 自復位斜撐斷面圖(Christopoulos et al. 2008) 90 圖1. 3 自復位斜撐遲滯迴圈(Christopoulos et al. 2008) 91 圖1. 4 雙核心自復位斜撐力學行為圖(Chou and Chen 2011,2012,2013) 91 圖1. 5 雙核心自復位斜撐斷面圖(Chou and Chen 2012,2013) 92 圖1. 6 雙核心自復位斜撐遲滯迴圈(Chou and Chen 2012,2013) 92 圖1. 7 交錨型雙核心自復位斜撐力學行為圖(周中哲及鍾秉庭 2012) 93 圖1. 8 交錨型雙核心自復位斜撐斷面圖(周中哲及鍾秉庭 2012) 94 圖1. 9 交錨型雙核心自復位斜撐遲滯迴圈(周中哲及鍾秉庭 2012) 94 圖1. 10 核心更換型挫屈束制斜撐斷面圖(Chou and Chen 2010) 95 圖1. 11 核心更換型挫屈束制斜撐遲滯迴圈(Chou and Chen 2010) 95 圖1. 12 核心更換型挫屈束制斜撐斷面圖(Chou and Liu 2012) 96 圖1. 13 核心更換型挫屈束制斜撐遲滯迴圈(Chou and Liu 2012) 96 圖1. 14 核心更換型挫屈束制斜撐斷面圖(周中哲及鍾秉庭 2013) 97 圖1. 15 核心更換型挫屈束制斜撐遲滯迴圈(周中哲及鍾秉庭 2013) 97 圖2. 1 雙核心自復位斜撐遲滯迴圈圖(周中哲及陳映全 2011) 98 圖2. 2 雙核心自復位斜撐整體力學行為圖(周中哲及陳映全 2011) 98 圖2. 3 交錨型雙核心自復位斜撐遲滯迴圈圖(周中哲及鐘秉庭 2012) 99 圖2. 4 交錨型雙核心自復位斜撐整體力學行為圖(周中哲及鐘秉庭 2012) 99 圖2. 5 自復位斜撐遲滯迴圈圖 100 圖2. 6 雙核心自復位斜撐未含摩擦消能之力學行為解說圖 101 圖2. 7 交錨型雙核心自復位斜撐未含摩擦消能之力學行為解說圖 102 圖2. 8 SCB 1-2試體測試構架側視圖 103 圖2. 9 BRB 1-2試體測試構架側視圖 104 圖2. 10 構架變形示意圖 105 圖2. 11 SCB 1之各構件受力圖 105 圖2. 12 SCB 2之各構件受力圖 105 圖2. 13 SCB 1之各構件分部圖 106 圖2. 14 SCB 2之各構件分部圖 107 圖2. 15 鋼鉸線之五孔預力錨頭尺寸 108 圖2. 16 不同摩擦材料對摩擦消能器之遲滯迴圈影響(Soong et al. 1997) 108 圖2. 17 SCB 1-2與BRB 1-2之試驗構架上視圖 109 圖2. 18 SCB 1-2與BRB 1-2之試驗構架底板尺寸設計圖 109 圖2. 19 SCB 1-2與BRB 1-2之試驗構架柱邊接合板尺寸設計圖 110 圖2. 20 SCB 1-2與BRB 1-2之斷面尺寸比較 110 圖2. 21 SCB 1之各構件配置圖 111 圖2. 22 SCB 1之外圍構件尺寸設計圖 111 圖2. 23 SCB 2之各構件配置圖 112 圖2. 24 SCB 2之外圍構件尺寸設計圖 112 圖2. 25 BRB 1之整體圖 113 圖2. 26 BRB 1之核心單元尺寸設計圖 113 圖2. 27 BRB 1之圍束單元尺寸設計圖 114 圖2. 28 BRB 2之整體圖 114 圖2. 29 BRB 2之核心單元尺寸設計圖 115 圖2. 30 BRB 2之圍束單元尺寸設計圖 115 圖2. 31 SCB 1-2與BRB 1-2之試驗反覆加載歷時 116 圖2. 32 遲滯迴圈示意圖 116 圖2. 33 鋼鉸線與單向應變計黏貼位置圖 116 圖 2. 34 SCB 1-2之單向應變計配置圖 117 圖 2. 35 SCB 1之位移計量測位置示意圖 118 圖 2. 36 SCB 2之位移計量測位置示意圖 118 圖 2. 37 BRB 1與BRB 2之應變計與位移計量測位置示意圖 119 圖 3. 1 SCB 1第一次試驗反應圖(第I階段) 120 圖 3. 2 SCB 1第二次試驗反應圖(第I階段) 121 圖 3. 3 SCB 1第三次試驗反應圖(第I階段) 122 圖 3. 4 SCB初始彈性勁度與後彈性勁度示意圖 123 圖 3. 5 SCB 1第三次試驗各單向應變計量測應變讀值變化圖(第I階段) 124 圖 3. 6 SCB 1第四次試驗反應圖(第I階段) 125 圖 3. 7 SCB 1第一次試驗反應圖(第II階段) 126 圖 3. 8 SCB 1第二次試驗反應圖(第II階段) 127 圖3. 9 SCB 1第二次試驗各單向應變計量測應變讀值變化圖(第II階段) 128 圖 3. 10 SCB 1第三次試驗反應圖(第II階段) 129 圖 3. 11 SCB 1第四次試驗反應圖(第II階段) 130 圖 3. 12 SCB 1第五次試驗反應圖(第II階段) 131 圖 3. 13 SCB 1第六次試驗反應圖(第II階段) 132 圖 3. 14 SCB 2 第一次試驗反應圖 133 圖 3. 15 SCB 2 第二次試驗反應圖 134 圖 3. 16 SCB 2 第二次試驗各單向應變計量測應變讀值變化圖 135 圖 3. 17 SCB 2 第三次試驗反應圖 136 圖 3. 18 SCB 2 第四次試驗反應圖 137 圖 3. 19 SCB 2 第五次試驗反應圖 138 圖 3. 20 SCB 2 第六次試驗反應圖 139 圖 3. 21 BRB 1 千斤頂力量與位移反應圖 140 圖 3. 22 BRB 1 試體軸向力量與軸向位移反應圖 141 圖 3. 23 BRB 之彈性勁度與降伏後勁度示意圖 142 圖 3. 24 BRB 1 之面外軸向應變沿試體軸向分佈關係 143 圖 3. 25 BRB 2 千斤頂力量與位移反應圖 144 圖 3. 26 BRB 2 試體軸向力量與軸向位移反應圖 145 圖 3. 27 BRB 2 之面外軸向應變沿試體軸向分佈關係 146 圖 4. 1 SCB 1第I階段第三次試驗反應圖 147 圖4. 2 SCB 1第II階段第三次試驗反應圖 147 圖 4. 3 SCB 1 (I)、(II) 十次試驗試體軸向力量與軸向位移圖 147 圖 4. 4 SCB 1 十次試驗在層間側位移角1.5%下之預力與摩擦力、力量、能量及等效黏性阻尼比的變化圖 149 圖 4. 5 SCB 2第二次試驗反應圖 150 圖 4. 6 SCB 2 六次試驗試體軸向力量與軸向位移圖 150 圖4. 7 BRB 1 六次試驗試體軸向力量與軸向位移圖 151 圖4. 8 BRB 2 六次試驗試體軸向力量與軸向位移圖 152 圖4. 9 歷年BRB試體之核心寬厚比、圍束構件之彈性挫屈強度Pe/Py、最大韌性容量與累積韌性容量之關係 153 圖4. 10 SCB 1-2 & BRB 1-2 之遲滯迴圈消散能量與等效黏性阻尼比變化圖 153 圖4. 11 SCB 1 (第I階段)、SCB 2 & BRB 1-2 之遲滯迴圈消散能量與等效黏性阻尼比變化圖 154 圖4. 12 SCB 1 (第I階段)、SCB 2 & BRB 1-2 之殘餘變形與殘餘變形比 154 圖4. 13 SCB 1-2第三次試驗(第I階段) & BRB 1-2第一次試驗在各層間位移角 154 圖4. 14 SCB 1-2第三次試驗(第I階段) & BRB 1-2第一次試驗在各層間位移角 155 圖 4. 15 SCB 1-2第三次試驗(第I階段) & BRB 1-2第一次試驗在各層間位移角 155 圖 4. 16 SCB 1-2第三次試驗(第I階段) & BRB 1-2第一次試驗在各層間位移角 155 圖4. 17 SCB 1第三次試驗(第I階段) & BRB 1第一次試驗在各層間位移角 156 圖4. 18 SCB 1第三次試驗(第I階段) & BRB 1第一次試驗在各層間位移角 156 照片目錄 找不到圖表目錄。 照片3. 1 SCB 1-2之鋼鉸線與所使用的五孔預力錨頭 157 照片3. 2 SCB 1 組裝照片-兩側內外端板錨錠 157 照片3. 3 SCB 2 組裝照片 158 照片3. 4 BRB 1-2 組裝照片 158 照片3. 5 SCB 1-2之鋼鉸線施拉預力照片 158 照片3. 6 SCB 1試驗全景(第I階段) 159 照片3. 7 SCB 1第三次試驗在層間側位移角1%時(第I階段) 160 照片3. 8 SCB 1第三次試驗在層間側位移角2%時(第I階段) 161 照片3. 9 SCB 1第四次試驗後之摩擦銅片(第I階段) 162 照片3. 10 SCB 1第四次試驗試體破壞情形(第I階段) 162 照片3. 11 SCB 1第四次試驗後試體修復情形(第I階段) 162 照片3. 12 SCB 1試驗全景(第II階段) 163 照片3. 13 SCB 1第二次試驗在層間側位移角1%時(第II階段) 164 照片3. 14 SCB 1第二次試驗在層間側位移角2%時(第II階段) 165 照片3. 15 SCB 1第五次試驗在層間側位移角2.5%時(第II階段) 166 照片3. 16 SCB 1第六次試驗試體破壞情形(第II階段) 167 照片3. 17 SCB 1摩擦消能器在試驗結束後情形 167 照片3. 18 SCB 2試驗全景 168 照片3. 19 SCB 2第二次試驗在層間側位移角1%時 169 照片3. 20 SCB 2第二次試驗在層間側位移角2%時 170 照片3. 21 SCB 2第五次試驗在層間側位移角2.5%時 171 照片3. 22 BRB 1試驗全景 172 照片3. 23 BRB 1第一次試驗在層間側位移角1%時 173 照片3. 24 BRB 1第一次試驗在層間側位移角2%時 173 照片3. 25 BRB 1第四次試驗在層間側位移角2.5%時 174 照片3. 26 BRB 1第五與第六次試驗前全景 175 照片3. 27 BRB 1第五與第六次試驗局部照片 175 照片3. 28 BRB 2試驗前全景 176 照片3. 29 BRB 2第一次試驗在層間側位移角1%時 177 照片3. 30 BRB 2第一次試驗在層間側位移角2%時 177 照片3. 31 BRB 2第四次試驗在層間側位移角2.5%時 178 照片3. 32 BRB 1第五與第六次試驗前全景 179 照片3. 33 BRB 2第五與第六次試驗局部照片 179 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 反覆載重試驗 | zh_TW |
| dc.subject | 大型 | zh_TW |
| dc.subject | 雙核心 | zh_TW |
| dc.subject | 自復位 | zh_TW |
| dc.subject | 挫屈束制斜撐 | zh_TW |
| dc.subject | self-centering | en |
| dc.subject | large-scale | en |
| dc.subject | dual-core | en |
| dc.subject | cyclic test | en |
| dc.subject | buckling restrained brace | en |
| dc.title | 大型雙核心自復位斜撐與核心更換型挫屈束制斜撐反覆載重試驗研究 | zh_TW |
| dc.title | Cyclic Tests of Large-Scale Dual-Core Self-Centering Braces and Core-Replaced Buckling-Restrained Braces | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 102-1 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 蔡克銓,汪家銘,林其璋,劉俊秀 | |
| dc.subject.keyword | 大型,雙核心,自復位,挫屈束制斜撐,反覆載重試驗, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | large-scale,dual-core,self-centering,buckling restrained brace,cyclic test, | en |
| dc.relation.page | 179 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2014-02-10 | |
| 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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