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研究生: 許雅婷
Ya-Ting Hsu
論文名稱: 單自由度等效線性系統於RC結構韌性需求之應用研究
Study on Ductility Demand with Equivalent Linearization Method for Reinforced Concrete Buildings
指導教授: 邱建國
Chien-Kuo Chiu
口試委員: 蕭輔沛
Fu-Pei Hsiao
簡文郁
Wen-Yu Chien
廖國偉
Kuo-Wei Liao
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: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 151
中文關鍵詞: 等效線性系統鋼筋混凝土韌性需求譜非線性動力分析耐震能力評估
外文關鍵詞: Equivalent linearization system, Reinforced concrete, Ductility demand spectrum, Nonlinear dynamic analysis, Seismic capability evaluation
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  • 為改善RC結構物於非線性動力分析之繁瑣及費時等缺點,透過單自由度等效線性系統與脊骨模型模擬非線性動力分析,並改變傳統等效線性法必須進行反覆迭代運算以推估非線性最大位移之缺點,本研究提之等效線性法可不需採用迭代運算即可估算其非線性最大位移,考慮台灣現有耐震設計規範及結構動力之考量,建立一適用於台灣之等效線性法,並結合側推分析推估樓層位移及層間變位;亦針對短週期區及長週期區等效線性法及非線性動力分析之誤差提出修正方法,提高等效線性法精確度及可行性。此外,提出之單自由度等效線性系統非線性最大位移推估法,可有效率地將設計地震反應譜轉換為韌性需求譜,以提供工程師於設計時對於建築物變形之需求有所了解,最後並以實例分析作為探討。


    To improve the complication and time-consumimg of the RC structures in nonlinear dynamic analysis, through SDOF and spine model to simulate nonlinear dynamic analysis, and replace the traditional equivalent linearization method that must be repeated to estimate the maximum displacement of the nonlinear structures. This study can estimated the maximum displacement without iterative calculation, for Taiwan’s seismic design code and structural dynamics concern, established an equivalent linearization method of Taiwan as well as using pushover analysis estimated the story displacement and drift ratio;In order to increase the accuracy and feasibility, also presented the modify method with regard to the error between nonlinear dynamic analysis and equivalent linearization method of the short period and the long period region.This study can efficiently converted the design seismic response spectrum to ductility demand spectrum, to provide engineers the displacement and ductility demand of the structures.

    目錄 II 圖索引 V 表索引 X 第一章 緒論 1 1.1 研究背景及動機 1 1.2 研究目的 1 1.3 研究範圍 2 1.4論文架構 2 第二章 文獻回顧 5 2.1 等效線性法相關研究 5 2.1.1 Rosenblueth & Herrera 5 2.1.2 Iwan 7 2.1.3 Kowalsky 7 2.1.4 Iwan & Guyader 8 2.2 傳統等效線性法最大位移反應推估 9 2.3簡化模型 11 2.2.1 通用構架模型(Generic frame model) 11 2.2.2 魚骨模型(Fishbone model) 13 2.2.3 脊骨模型(Spine model) 14 第三章 等效線性法 17 3.1 理論背景 17 3.2 等效線性法分析流程 17 3.3 等效線性法參數設定 20 3.3.1 彈性反應譜係數 20 3.2 容量震譜法 22 3.3 台灣適用等效線性法分析流程 24 3.3.1 等效高度 26 3.3.2 地震力折減係數 27 3.4 韌性需求譜 30 3.5 等效線性法修正 31 3.5.1 日本建議修正方法 32 3.5.2平均韌性比 33 3.5.3平均週期 35 3.5.4地震力輸入能量 36 第四章 等效線性法分析案例 39 4.1 案例模型介紹 39 4.1.1 完整模型 39 4.1.2 脊骨模型 42 4.2 地震歷時 45 4.2.1 國外實際地震 45 4.2.2 國內實際地震 50 4.3 案例分析 53 4.3.1台灣適用之等效線性法結果 54 4.3.2 等效線性法修正後比較 78 4.3.3 韌性需求譜 110 4.3.4 實際校舍案例 113 第五章 結論與建議 118 5.1 結論 118 5.2 建議 119 參考文獻 121

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