Refrofit Test of Low Rise Renforced Concrete Structure by Adding Steel Frame and Damper

有鑑於國內多數老式低矮型鋼筋混凝土結構物其耐震能力明顯不足，必須提升原有結構物之耐震能力，在未來之地震威脅下免於倒塌。本文為鋼框架消能補強試驗研究，將試驗規劃成兩個部份：消能元件之單獨試驗及非韌性RC構架之鋼框架加消能元件之補強試驗。 本研究針對國內現有之低矮型鋼筋混凝土結構物，規劃一座二樓含牆之兩層兩跨試體，保留了建築物的實際結構缺陷，利用C型槽鋼將一樓部分沿著基礎上、柱兩側及梁底部圍成鋼框架，利用利用對鎖式螺栓及化學錨拴將槽鋼及鋼筋混凝土構架連結成一體，為了增加結構整體消能情形，加裝圓形鋼棒加勁阻尼器，斜撐採用較不佔空間的間柱式斜撐系統，來進行軟弱層的補強。 綜合本試驗結果，利用鋼框架加消能元件補強的非韌性RC構架，其最大側力、極限位移、初始勁度以及總消能皆有明顯改善，表示以鋼框架加消能元件進行補強，能達到不錯的成效。致謝 一 摘要 二 目錄 三 表目錄 五 圖目錄 六 照片目錄 八 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與文獻回顧 2 1.3 研究內容 3 第二章 消能元件與鋼筋混凝土構架之理論分析 4 2.1 前言 4 2.2 消能元件之理論分析 4 2.3 鋼筋混凝土構架之理論分析 7 2.3.1 簡化分析模型 7 2.3.2 圍束混凝土應力-應變分析 8 2.3.3 縱向鋼筋之應力-應變曲線 14 2.3.4 斷面分析 16 第三章 試驗規劃與試體設計 22 3.1 前言 22 3.2 消能元件 22 3.2.1 試體規劃 22 3.2.2 試體設計 22 3.3 含牆非韌性鋼筋混凝土構架 24 3.3.1 試體規劃 24 3.3.2 補強前試體設計（NFL-W） 25 3.3.3 補強試體設計（NFLsd-W） 26 3.3.4 試體製作過程 26 第四章 試驗佈置與試驗程序 30 4.1 前言 30 4.2 消能元件 30 4.2.1 試驗佈置 30 4.2.2 施力系統佈置 30 4.2.3 量測系統佈置 31 4.3 含牆非韌性鋼筋混凝土構架 32 4.3.1 試驗佈置 32 4.3.2 固定系統 32 4.3.3 測撐系統 33 4.3.4 施力系統佈置 34 4.3.5 量測系統 34 4.3.6 試驗程序 36 第五章 試驗結果 39 5.1 前言 39 5.2 消能元件試驗結果 40 5.2.1 DS-1-1試體試驗結果 40 5.2.2 DS-1-2試體試驗結果 40 5.2.3 DS-2-1試體試驗結果 41 5.2.4 DS-2-2試體試驗結果 41 5.2.5 DS-3-1試體試驗結果 42 5.2.6 DS-3-2試體試驗結果 42 5.3 鋼筋混凝土構架試驗結果 43 5.3.1 NFL-W試體試驗結果 43 5.3.2 NFLsd-W試體試驗觀察 44 5.5 鋼筋混凝土構架試驗結果 46 5.5.1 試體側力位移—曲線圖 46 5.5.2 試體側力位移—包絡線圖 47 5.5.3 試體極限位移之比較 47 5.5.4 試體總消能之比較 47 第六章 結論與建議 48 6.1 結論 48 6.2 建議 48 參考文獻4