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研究生: 劉政宏
CHENG-HUNG LIU
論文名稱: 典型RC校舍結構耐震能力評估方法之比較
Seismic Assessment of RC School Building Structures
指導教授: 陳正誠
Cheng-Cheng Chen
黃世建
Shyh-Jiann Hwang
口試委員: 葉勇凱
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 564
中文關鍵詞: 低矮型校舍耐震評估
外文關鍵詞: rc school building
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  • 台灣地理位置位於菲律賓與歐亞大陸板塊交界處,歷年來發生很多地震災害,在1999年之921集集地震造成許多低矮型鋼筋混凝土校舍結構的震害,尤其在2008年5月12日之中國大陸四川汶川大地震造成許多校舍之崩塌,也造成眾多學生之死亡。為了瞭解台灣校舍之耐震能力,國家正積極進行校舍耐震評估補強工作,但如何在眾多校舍中篩選出急需補強之校舍來進行耐震詳細評估及補強,實為一重要課題。
    本文擬以工程師常用內政部建築研究所之強度韌性法、簡易推垮分析法及國家地震工程中心發展之ETABS推垮分析法等三種方法,對收集之十棟典型RC之低矮型中小學校舍進行分析,比較其結果以瞭解其差異性,並希望瞭解台灣既有中小學校舍其耐震能力,是否能滿足規範之要求。
    最後將對此分析程序及所得結果作一比較及討論,希望能對工程師選擇評估方法之參考依據時,有所幫助。


    Taiwan is located at a complex juncture between the Eurasian Plate and Philippines Sea Plate , and earthquake damages occur frequently.
    Many RC-low-rise school buildings collapsed or were seriously damaged during the Chi-Chi Earthquake, 1999, and WUN-Chun Earthquake in mainland China,2008. In order to understand the seismic capacities of school buildings in Taiwan, essential studies for evaluating the seismic capacities of public school buildings are carrying out by the government. To obtain a method to sieve out the most urgent building that requirement reinforcement and perform detailed seismic assessment is an important issue.
    In this study three method commonly used by engineers, including the strength-ductility method (Architecture and building Research Institute, Ministry of Interior), the Simplified Pushover method (Cindrawaty Lesmana) and the Etabs-Pushover method (National Center for Research on Earthquake Engineering),are used to a collection of ten typical RC-low-rise school buildings. Results of analysis are compared to understand the diverseness of thess methods and to distinguish whether the seismic capacities of existing public school buildings reach the requirements of the code.
    Finally, the comparison of the processes of analysis and results and discussion made. It is anticipated that the results of this study can be used as an important reference for engineers choosing evaluation method.

    目錄 表索引VI 圖索引IX 第一章 緒論 1. 1 研究動機與目的1 1. 2 研究內容與方法2 第二章 校舍震害模式與結構特性 2. 1 校舍之震害模式4 2. 2 校舍之結構特性5 第三章 典型校舍耐震能力初步評估法 3. 1 典型校舍之分類7 3.2 文獻回顧7 3.3 內政部建築研究所「鋼筋混凝土耐震能力評估法及推廣」之初步評估法8 3.4 國家地震工程研究中心-鍾立來等「國民中小學典型校舍耐震能力之簡易調查」之初步評估法13 3.4.1 構材之極限剪力強度14 3.4.2 基本耐震性能計算17 3.4.3 調整因子與耐震指標19 第四章 典型校舍耐震能力詳細評估法 4.1 強度韌性法之詳細評估法25 4.1.1整體結構模型及彈性地震力分析26 4.1.2梁柱構件強度計算與韌性比修正27 4.1.2.1梁柱斷面之降伏彎矩強度27 4.1.2.2梁柱構件之剪力強度28 4.1.2.3韌性容量之修正28 4.1.3梁柱構件破壞模式、破壞強度與韌性比之決定30 4.1.4磚牆行為之模擬32 4.1.4.1磚墩抗壓強度32 4.1.4.2磚牆之彈性剛度及極限剛度33 4.1.4.3磚牆等值斜撐之有效寬度34 4.1.4.4磚牆側向載重P-Δ曲線及殘餘強度34 4.1.5節點破壞模式分析35 4.1.5.1梁柱節點破壞模式與承擔之剪力及韌性35 4.1.5.2含磚牆構架之破壞模式與容許剪力及韌性37 4.1.6建築物之耐震能力38 4.1.6.1各半層之降伏地表加速度39 4.1.6.2各半層之結構系統地震力折減係數39 4.1.6.3各半層之崩塌地表加速度40 4.1.6.4結構物之耐震能力41 4.2 簡易推垮分析之詳細評估法41 4.2.1 簡化之ATC-40容量震譜法42 4.2.1.1最大地表加速度之求法44 4.2.2推垮曲線之求得50 4.2.2.1第一振態模式地震力豎向分配50 4.2.2.2計算屋頂位移51 4.2.3最大地表加速度之求得52 4.2.4結構崩塌判定52 4.2.5 垂直構件(RC柱)性能曲線分析模型52 4.2.5.1 各控制點之剪力強度計算53 4.2.5.2 各控制點之位移計算63 4.2.5.3破壞模式判定68 4.3 國家地震工程研究中心-ETABS推垮分析之詳細評估法72 4.3.1 RC柱之性能曲線分析模擬72 4.3.2 RC柱塑鉸之參數設定74 4.3.3 磚牆之模擬及塑鉸設定77 4.3.3.1 磚牆之模擬77 4.3.3.2磚牆之殘餘強度:80 4.3.3.3 磚牆之定義與設置81 第五章 典型校舍耐震能力評估之比較分析與討論 5.1 十棟典型校舍柱之結構性質83 5.2 初步評估結果分析比較84 5.2.1初評方法差異性之比較84 5.2.2初評結果差異性之比較分析與討論86 5.3 詳細評估結果分析比較89 5.3.1分析比較與討論90 5.3.2各種詳細評估結果差異性之比較分析與討論92 5.4 詳細評估與初步詳細相關性之比較100 第六章 結論與建議 6.1 結論101 6.2 建議102 參考文獻……………………………………….......….............................104 本文圖表……………………………………………………………………109

    參考文獻
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