Seismic Responses of Frames with TADAS or Prestressed Members

三角形鋼板消能器在構架中具有優良的消能減震特性，已於釵h研究中被證實。惟因於實際結構物中，消能器的設置均須與建築空間相互配合，故加消能器的整體效果會受到限制；且每次地震的特性均不相同，故加消能器構架的消能減震效果亦會不同。因此本研究之主要目的為針對含三角形鋼板消能器構架進行振動台試驗，測試三角形鋼板消能器應用在構架上對受地震造成的結構反應折減效果。 經試驗證實加裝三角形鋼板消能器之構架對於位移與柱剪力之折減效果良好，並由其遲滯迴圈圖顯示三角形鋼板消能器為優良的韌性消能構件。 預力式建築結構系統具有自我復位能力及殘餘變位很小之特性，在台灣尚未對此類型之結構系統進行模型分析與研究，因此本研究即針對預力式建築結構系統進行反應譜參數分析，藉由參數分析以認識各參數對預力構件行為的影響，期望能作為相關設計參考之用。 分析結果顯示預力構件中之預力鋼鍵及消能裝置之特性將明顯地影響預力構件之整體遲滯消能。另外，利用PISA3D非線性結構分析軟體可對預力構件之遲滯行為準確模擬。Many studies have verified that TADAS have good performance in seismic engineering. Structure systems must have appropriate space to set up TADAS limits the effect of TADAS. In addition, with different earthquakes which have different characteristics, the degree of the energy dissipation and earthquake alleviation of the frames with energy dissipating devices is varied. The purposes of this study are testing seismic responses of frames with TADAS. The test results represent that the frames with TADAS have good efficiency in decreasing displacements and shear force of column. And hysteretic loops of TADAS show that TADAS are good ductility members. Prestressed structure systems have the property of frame recentering and result in small residual displacements after earthquakes. In Taiwan, there haven’t been any researchs on the analytic model for this type of system. Therefore, the study of spectrum parameters for prestressed structure systems will make all understand the effects of those parameters on prestressed member. The results of analysis show that the characteristics of tendon and energy dissipating device obviously influence energy dissipation of prestressed member. In addition, the hysteretic behavior of prestressed member can be simulated by PISA3D precisely.誌謝 ㄧ 中文摘要 二 英文摘要 三 目錄 四 表目錄 七 圖目錄 八 照片目錄 十九 第一章 導論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 研究目的與內容 3 1.3 論文架構 4 第二章 文獻回顧 7 2.1 鋼板消能器構件 7 2.1.1 ADAS 8 2.1.2 TADAS 9 2.1.3 RADAS 11 2.2 預力構件 11 第三章 三角形鋼板消能器之基本力學行為與特性 15 3.1 三角形鋼板消能器之基本特性 15 3.2 三角形鋼板消能構件與構架之互制 16 3.3 含鋼板消能器構架之設計程序 18 第四章 含三角形鋼板消能器構架之振動台試驗計畫 23 4.1 三軸向地震模擬振動台簡介 23 4.2 試驗計劃 25 4.3 試體設計 26 4.4 試驗構架與三角形鋼板消能器之配置 27 4.5 振動台試驗程序與規劃 27 4.6量測儀器配置與量測資料之分析方法 28 4.6.1量測儀器 28 4.6.2量測儀器之配置 29 4.6.3量測資料之分析方法 30 第五章 含三角形鋼板消能器構架之振動台試驗結果與分析 31 5.1 含三角形鋼板消能器構架之PISA3D解析模型 31 5.2 試體基本材料試驗 32 5.3 振動台試驗結果 32 5.3.1 構架之樓層位移反應 32 5.3.2 構架之柱剪力反應 33 5.3.3 構架之三角形鋼板消能器遲滯消能反應 34 5.4 PISA3D分析與試驗結果之比較 35 5.5 綜合討論 35 第六章 含預力構件結構系統之非線性反應譜研究 37 6.1 預力構件基本特性 38 6.2 Nonspec之基本簡介 40 6.2.1 基本理論 40 6.2.2 結構材料模型 42 6.2.2.1 雙線性模型 42 6.2.2.2 勁度衰減模型 42 6.3含預力構件結構系統之遲滯行為 43 6.4含預力構件結構系統之非線性反應譜研究 44 6.4.1 等韌性反應譜 44 6.4.1.1 強度折減係數 45 6.4.1.2 能量反應譜 47 6.4.2 等耐震反應譜 49 6.4.2.1 尖峰韌性位移 50 6.4.2.2 累積塑性位移韌性 51 6.5 綜合討論 52 第七章 含預力構件結構系統分析模型研究 55 7.1 預力構件梁柱接頭之分析模型 55 7.2 含預力構件之六樓構架程式分析 57 7.3 程式分析討論 59 第八章 結論與建議 61 8.1 研究成果 61 8.1.1 三角形鋼板消能器 61 8.1.2 預力構件 61 8.2 建議 63 參考文獻 6