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研究生: 莊育泰
Yu-Tai Chuang
論文名稱: 劣化RC牆生命週期耐震能力研究
Life-Cycle Seismic Performance Evaluation for Deteriorating RC Shear Walls
指導教授: 邱建國
Chien-Kuo Chiu
口試委員: 廖國偉
Guo-Wei Liao
楊亦東
I-Tung Yang
張惠雲
Heui-Yung Chang
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: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 208
中文關鍵詞: 鋼筋混凝土剪力牆被覆材料劣化鹽害非線性塑鉸。
外文關鍵詞: Finishing materials, Shear wall, Deterioration, Reinforced concrete, Corrosion, Nonlinear plastic hinge
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  •   本研究主要目的為探討劣化RC剪力牆表面採被覆材料下之耐震能力,其結果可為執行劣化建築物耐震能力評估時RC剪力牆力學性質折減之依據。首先,分別針對不同鹽害環境、不同被覆材料及劣化後之被覆材料提出鋼筋開始腐蝕時間之計算模型,其中表面被覆條件一般分為:無被覆、水泥砂漿及樹脂材料等。關於劣化RC剪力牆之強度與位移部分,本研究將鋼筋腐蝕後之力學性質結合軟化壓拉桿模型進行評估,評估結果並與實驗比對及探討其差異原因。最後,配合結構分析軟體ETABS將劣化RC剪力牆視為劣化RC牆等值寬柱模型,定義其非線性塑鉸性質,透過實際案例評估不同地區、不同被覆材料及環境條件之非線性塑鉸折減方式,以提供工程師評估劣化RC剪力牆時之參考依據。


    The purpose of this study is to discuss the seismic performance of a deteriorating reinforced concrete (RC) shear wall, including finishing materials. At first, this study builds a model for estimating the occurrence time of chloride-induced corrosion of reinforcing steel embedded in concrete under various finishing materials. Additionally, this work classifies the finishing materials into three groups, i.e., without finishing materials, cement mortar and resin materials. To evaluate the strength and displacement of a deteriorating RC shear wall, this study combines the degradation of mechanical properties of reinforcing steel induced by corrosion with the Softened Strut-and-Tie Model. Finally, to associate with Structural analysis software (ETABS), this study uses the deteriorating equivalent truss model to simplify the simulation of deteriorating RC shear walls and define reduction factors of nonlinear plastic hinge properties under various sites and finishing materials.

    目錄 目錄 I 圖索引 IV 表索引 XII 符號說明 XVI 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究構架 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 關於鹽害環境下,剪力牆耐震能力之相關研究 4 2.2 被覆材料之特性 10 第三章 考慮表面被覆之鋼筋混凝土構件耐久行為分析 12 3.1 前言 12 3.2 中性化預測模型 14 3.2.1 中性化原因 14 3.2.2 中性化預測 14 3.2.3 中性化各使用參數決定 15 3.2.4 中性化之腐蝕年限評估 19 3.3 鹽害預測模型 24 3.3.1 鹽害原因 24 3.3.2 氯離子擴散原理 24 3.3.3 氯離子擴散分析 - Laplace轉化法 25 3.3.4 氯離子擴散分析 - 格林函數解法 27 3.3.5 氯離子擴散分析-有限差分解法 31 3.4 鋼筋腐蝕之模式 40 3.4.1 鋼筋腐蝕之進展過程 41 3.4.2 鋼筋腐蝕之重量減少率評估 45 3.4.3 鋼筋腐蝕之重量減少率曲線建立 47 3.4.4 鋼筋腐蝕之性能折減 58 3.5 小結 59 第四章考慮鋼筋腐蝕影響之低矮型RC剪力牆耐震行為分析 73 4.1 前言 73 4.2 ACI 318-08規範介紹 74 4.2.1 RC剪力牆之彎矩強度 74 4.2.2 RC剪力牆之剪力強度 78 4.3軟化壓拉桿之基本模型與理論介紹 83 4.3.1 RC剪力牆之剪力強度 83 4.4 桁架與拱理論模型與理論介紹 98 4.4.1 RC剪力牆之剪力強度 98 4.5 低矮型RC剪力牆之考慮鋼筋腐蝕評估方法介紹 107 4.5.1ACI 318-08評估方法 107 4.5.2 軟化壓拉桿評估方法 108 4.5.3 桁架與拱理論模型評估方法 110 4.5.4 評估方法與文獻回顧比較 112 4.6低矮型RC剪力牆之側向載重位移曲線預測模型 128 4.6.1 低矮型RC剪力牆側向載重位移曲線─剪力開裂點 129 4.6.2 低矮型RC剪力牆側向載重位移曲線─剪力極限點 131 4.6.3 低矮型RC剪力牆側向載重位移曲線─剪力破壞點 138 4.6.4 低矮型RC剪力牆側向載重位移曲線─撓曲降伏點 141 4.6.5 低矮型RC剪力牆側向載重位移曲線─撓曲極限點 142 4.6.6 低矮型RC剪力牆側向載重位移曲線─撓曲破壞點 144 4.7 鋼筋腐蝕之低矮型RC剪力牆側向載重位移曲線評估方法 146 4.7.1 低矮型RC剪力牆剪力極限點之位移 146 4.7.2 低矮型RC剪力牆撓曲降伏點與撓曲極限點之位移 148 4.7.3 探討評估方法與文獻之差異性 150 第五章 低矮型RC剪力牆生命週期耐震性能評估與範例 159 5.1 前言 159 5.2 低矮型RC剪力牆非線性塑鉸之定義與設置 161 5.2.1 低矮型RC剪力牆非線性塑鉸設定 161 5.3 考慮鋼筋腐蝕之非線性塑鉸折減 166 5.3.1 低矮型RC剪力牆之剪力非線性塑鉸折減 166 5.3.2 低矮型RC剪力牆之彎矩非線性塑鉸折減 182 5.4 非線性塑鉸折減案例說明 198 5.5 小結 198 第六章 結論與建議 200 6.1結論 200 6.1.1 考慮表面被覆之鋼筋混凝土構件耐久行為分析 200 6.1.2 考慮鋼筋腐蝕影響之低矮型RC剪力牆耐震行為分析 201 6.1.3 低矮型RC剪力牆生命週期耐震性能評估 202 6.2建議 202 6.2.1 考慮表面被覆之鋼筋混凝土構件耐久行為分析 202 6.2.2 考慮鋼筋腐蝕影響之低矮型RC剪力牆耐震行為分析 203 6.2.3 低矮型RC剪力牆生命週期耐震性能評估 203 參考文獻 204 圖索引 圖1.1 RC牆生命週期耐震能力評估流程 3 圖2.1 實驗室體配置之示意圖 5 圖2.2 電腐蝕試體之示意圖 6 圖2.3 實驗構架裝置示意圖 7 圖2.4 樹脂膜厚與中性化抵抗之關係 10 圖3.1 鋼筋腐蝕與混凝土開裂相互影響之示意圖 13 圖3.2 蒙地卡羅之流程圖 13 圖3.3 評估混凝土中性化示意圖 15 圖3.4 相對溼度與溼度係數β2關係圖 17 圖3.5 區域畫分圖 20 圖3.6 I.C.為C(x,0)=0、B.C.為C(0,t)=Co 之示意圖 25 圖3.7 I.C.為C(x,0)=g(x)、B.C.為C(0,t)=0 之示意圖 28 圖3.8 I.C.為C(x,0)=g(x)、B.C.為C(0,t)=0 之示意圖 28 圖3.9 計算鹽害公式與其對應條件 29 圖3.10 I.C.為C(x,0)=g(x)、B.C.為C(0,t)=h1(t)、C(a,t)=h2(t)之示意圖 34 圖3.11 預測鋼筋腐蝕速率及重量減少率之流程圖 40 圖3.12 鹽害造成鋼筋腐蝕階段 41 圖3.13 鋼筋重量減少率曲線模擬流程圖 52 圖3.14 蘇澳-離海岸距離0.05km(40%)之鋼筋重量減少率曲線 53 圖3.15 蘇澳-離海岸距離0.05km(50%)之鋼筋重量減少率曲線 53 圖3.16 蘇澳-離海岸距離0.05km(40%)之鋼筋重量減少率曲線 53 圖3.17 高雄-離海岸距離0.05km(60%)之鋼筋重量減少率曲線 54 圖3.18 高雄-離海岸距離0.05 km(50%)之鋼筋重量減少率曲線 54 圖3.19 高雄-離海岸距離0.05 km(40%)之鋼筋重量減少率曲線 54 圖3.20 高雄-離海岸距離0.25 km(60%)之鋼筋重量減少率曲線 55 圖3.21 高雄-離海岸距離0.25 km(50%)之鋼筋重量減少率曲線 55 圖3.22 高雄-離海岸距離0.25 km(40%)之鋼筋重量減少率曲線 55 圖3.23 台中-離海岸距離0.05 km(60%)之鋼筋重量減少率曲線 56 圖3.24 台中-離海岸距離0.05 km(50%)之鋼筋重量減少率曲線 56 圖3.25 台中-離海岸距離0.05 km(40%)之鋼筋重量減少率曲線 56 圖3.26 台中-離海岸距離0.25 km(60%)之鋼筋重量減少率曲線 57 圖3.27 台中-離海岸距離0.25 km(50%)之鋼筋重量減少率曲線 57 圖3.28 台中-離海岸距離0.25 km(40%)之鋼筋重量減少率曲線 57 圖3.29 蘇澳-比較不同被覆材料情況下之鋼筋重量減少率曲線 62 圖3.30 高雄-比較不同被覆材料情況下之鋼筋重量減少率曲線 62 圖3.31 台中-比較不同被覆材料情況下之鋼筋重量減少率曲線 63 圖3.32 台中-比較不同被覆材料情況下之鋼筋重量減少率曲線 63 圖4.1含邊界構材RC剪力牆之標稱彎矩強度分析模型 75 圖4.2無邊界構材剪力牆之斷面分析示意圖 77 圖4.3牆體腹剪開裂示意圖 82 圖4.4牆體撓剪開裂示意圖 82 圖4.5開裂混凝土之軟化效應 83 圖4.6 B區域與D區域所組成之混凝土結構 84 圖4.7不連續區域於施力處與支承處形成對角壓力流之示意圖 84 圖4.8剪力牆之軟化壓拉桿模型 85 圖4.9無拉桿配置之應力傳遞圖 89 圖4.10拉桿配置之應力傳遞圖 89 圖4.11壓拉桿並聯之抗剪機制 89 圖 4.12壓拉桿並聯之抗剪機制 89 圖4.13拉桿傳遞拉力之有效性 90 圖4.14應力集中束縮區域之壓拉桿指標組合 90 圖4.15對角壓桿端部之有效截面積 92 圖4.16剪力牆尺寸代號示意圖 93 圖4.17 aw及ab對壓力區深度影響之示意圖 94 圖4.18簡化之軟化壓拉桿模型計算之流程 96 圖4.19簡化之軟化壓拉桿模型計算之流程 97 圖4.20桁架效應之示意圖 99 圖4.21混凝土拱效應之示意圖 99 圖4.22牆體尺寸代號示意圖 101 圖4.23桁架效應中滿足力平衡之閉合三角形 103 圖4.24桁架與拱理論模型之計算流程 106 圖4.25 ACI 318-08評估鋼筋腐蝕後低矮型RC剪力牆之剪力強度流程 107 圖4.26軟化壓拉桿評估鋼筋腐蝕後低矮型RC剪力牆之剪力強度流程 109 圖4.27桁架與拱理論評估鋼筋腐蝕後低矮型剪力牆之剪力強度流程 111 圖4.28鋼筋重量減少率7.3%,各模型評估剪力牆強度結果 113 圖4.29鋼筋重量減少率14%,各模型評估剪力牆強度結果 114 圖4.30鋼筋重量減少率7.3%,各模型評估劣化敏感度之結果 114 圖4.31鋼筋重量減少率14%,各模型評估劣化敏感度之結果 114 圖4.32鋼筋重量減少率7.3%,ACI318-08模型評估之結果 118 圖4.33鋼筋重量減少率7.3%,ACI318-08模型評估之結果 119 圖4.34文獻【30】牆體厚度12公分試體,高寬比對折減率之影響 123 圖4.35文獻【30】牆體厚度15公分試體,高寬比對折減率之影響 123 圖4.36文獻【32】試體,高寬比對折減率之影響 124 圖4.37文獻【35】試體,高寬比對折減率之影響 124 圖4.38文獻【30】牆體厚度12公分試體,高寬比對折減率之影響 126 圖4.39文獻【30】牆體厚度15公分試體,高寬比對折減率之影響 126 圖4.40剪力之側向載重位移曲線之式意圖 128 圖4.41撓曲之側向載重位移曲線之式意圖 129 圖4.42外力作用下,剪力牆拉壓桿模式之內力分佈情況 132 圖4.43對角混凝土壓桿開裂後之應變諧和條件 136 圖4.44剪力載重位移曲線之開裂位移點計算流程 139 圖4.45剪力載重位移曲線之極限位移點計算流程 140 圖4.46撓曲載重位移曲線之計算流程 145 圖4.47考慮鋼筋腐蝕之剪力載重位移曲線極限位移點計算流程 147 圖4.48考慮鋼筋腐蝕之撓曲載重位移曲線之計算流程 149 圖4.49鋼筋重量減少率7.3%,測試與預測之撓曲載重位移曲線 152 圖4.50鋼筋重量減少率14 %,測試與預測之撓曲載重位移曲線 152 圖4.51鋼筋重量減少率7.3%,牆體剪力容量與彎矩容量之比較 153 圖4.52鋼筋重量減少率14%,牆體剪力容量與彎矩容量之比較 153 圖5.1 RC牆等值寬柱模擬示意圖 160 圖5.2 花蓮縣磯崎國小專科教室,剪力牆補強之鋼筋配置示意圖 160 圖5.3 彈性位移與非彈性位移疊加示意圖 162 圖5.4 結構分析軟體ETABS中,對應之剪力非線性塑鉸 164 圖5.5 結構分析軟體ETABS中,對應之彎矩非線性塑鉸 165 圖5.6 蘇澳-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 167 圖5.7 蘇澳-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 167 圖5.8 蘇澳-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 167 圖5.9 高雄-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 168 圖5.10 高雄-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 168 圖5.11 高雄-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 168 圖5.12 高雄-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 169 圖5.13 高雄-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 169 圖5.14 高雄-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 169 圖5.15 台中-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 170 圖5.16 台中-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 170 圖5.17 台中-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 170 圖5.18 台中-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 171 圖5.19 台中-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 171 圖5.20 台中-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 171 圖5.21 蘇澳-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 172 圖5.22 蘇澳-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 172 圖5.23 蘇澳-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 172 圖5.24 高雄-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 173 圖5.25 高雄-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 173 圖5.26 高雄-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 173 圖5.27 高雄-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 174 圖5.28 高雄-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 174 圖5.29 高雄-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 174 圖5.30 台中-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 175 圖5.31 台中-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 175 圖5.32 台中-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 175 圖5.33 台中-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 176 圖5.34 台中-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 176 圖5.35 台中-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 176 圖5.36 蘇澳-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 177 圖5.37 蘇澳-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 177 圖5.38 蘇澳-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 177 圖5.39 高雄-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 178 圖5.40 高雄-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 178 圖5.41 高雄-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 178 圖5.42 高雄-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 179 圖5.43 高雄-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 179 圖5.44 高雄-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 179 圖5.45 台中-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 180 圖5.46 台中-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 180 圖5.47 台中-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km剪力非線性鉸 180 圖5.48 台中-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 181 圖5.49 台中-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 181 圖5.50 台中-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km剪力非線性鉸 181 圖5.51 蘇澳-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 183 圖5.52 蘇澳-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 183 圖5.53 蘇澳-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 183 圖5.54 高雄-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 184 圖5.55 高雄-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 184 圖5.56 高雄-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 184 圖5.57 高雄-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 185 圖5.58 高雄-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 185 圖5.59 高雄-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 185 圖5.60 台中-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 186 圖5.61 台中-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 186 圖5.62 台中-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km之彎矩非線性鉸 186 圖5.63 台中-無被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km之彎矩非線性鉸 187 圖5.64 台中-無被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 187 圖5.65 台中-無被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 187 圖5.66 蘇澳-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 188 圖5.67 蘇澳-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 188 圖5.68 蘇澳-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 188 圖5.69 高雄-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 189 圖5.70 高雄-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 189 圖5.71 高雄-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 189 圖5.72 高雄-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 190 圖5.73 高雄-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 190 圖5.74 高雄-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 190 圖5.75 台中-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 191 圖5.76 台中-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 191 圖5.77 台中-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 191 圖5.78 台中-樹脂被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 192 圖5.79 台中-樹脂被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 192 圖5.80 台中-樹脂被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 192 圖5.81 蘇澳-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 193 圖5.82 蘇澳-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 193 圖5.83 蘇澳-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 193 圖5.84 高雄-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 194 圖5.85 高雄-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 194 圖5.86 高雄-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 194 圖5.87 高雄-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 195 圖5.88 高雄-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 195 圖5.89 高雄-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 195 圖5.90 台中-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 196 圖5.91 台中-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 196 圖5.92 台中-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.05km彎矩非線性鉸 196 圖5.93台中-水泥被覆、水灰比60%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 197 圖5.94台中-水泥被覆、水灰比50%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 197 圖5.95台中-水泥被覆、水灰比40%、海岸距離0.25km彎矩非線性鉸 197 表索引 表2.1 RCW-NN試體,鋼筋之材料性質 4 表2.2 RCW-NN試體,混凝土之材料性質 4 表2.3 鋼筋腐蝕後重量變化及其材料性質 6 表2.4 兩座腐蝕試體,混凝土之材料性質 6 表2.5 文獻【44】實驗過程裂縫產生之形式與混凝土剝落之程度 8 表2.6 文獻【44】實驗試體之遲滯迴圈 9 表2.7 文獻【44】之實驗結果 9 表2.8 被覆材中性化抵抗係數 10 表2.9 樹脂材料中性化抵抗係數 10 表2.10 文獻【10】之被覆材料特性 11 表2.11 轉化單位後之被覆材料特性 11 表3.1 混凝土種類係數α1 17 表3.2 水泥種類係數α2 17 表3.3 溫度平均值 18 表3.4 濕度平均值 18 表3.5 二氧化碳濃度平均值 18 表3.6 被覆材中性化抵抗係數 18 表3.7 樹脂材料中性化抵抗係數 19 表3.8 各隨機變數之使用統計特性 20 表3.9 中性化速度係數平均值、標準差與中性化深度變異係數 21 表3.10 臺灣各縣市中性化速度係數平均值 21 表3.11 無任何被覆分析結果 22 表3.12 水泥砂漿被覆分析結果 22 表3.13 樹脂被覆分析結果 22 表3.14 二氧化碳濃度於0.05%之分析結果比較表 23 表3.15 二氧化碳濃度於0.1%之分析結果比較表 23 表3.16 二氧化碳濃度於0.2%之分析結果比較表 23 表3.17 隨機變數之統計特性 26 表3.18 不同表面氯鹽量與不同水灰比條件下之腐蝕開始時間 27 表3.19 表面氯鹽量與不同水灰比條件下之腐蝕開始時間比較圖 27 表3.20 被覆材料特性 30 表3.21 採水泥砂漿及樹脂材料之鹽害分析結果 30 表3.22 採水泥板材及瓷磚之鹽害分析結果 30 表3.23 水灰比40%之分析結果比較表 30 表3.24 水灰比50%之分析結果比較表 31 表3.25 水灰比60%之分析結果比較表 31 表3.26 考慮劣化之樹脂被覆鹽害分析結果 37 表3.27 水灰比40%,劣化與未劣化之分析結果比較表 38 表3.28 水灰比50%,劣化與未劣化之分析結果比較表 38 表3.29 水灰比60%,劣化與未劣化之分析結果比較表 38 表3.30 水灰比40%,不同材料被覆之分析結果比較表 39 表3.31 水灰比50%,不同材料被覆之分析結果比較表 39 表3.32 水灰比60%,不同材料被覆之分析結果比較表 39 表3.33 裸鋼腐蝕速率回歸公式 45 表3.34 鋼筋腐蝕等級評估基準 46 表3.35 鋼筋腐蝕等級評估基準 46 表3.36 被覆材料特性 48 表3.37 隨機變數之統計特性 48 表3.38 文獻【16】之飛來鹽預測公式 49 表3.39 鋼筋腐蝕速率及重量減少率之特性 49 表3.40 流程圖之輸入、輸出訊息 49 表3.41流程圖之符號說明 50 表3.42 計算鋼筋表面氯鹽量公式所對應之條件 61 表3.43 蘇澳地區,不同被覆材料情況下之鋼筋腐蝕開始時間及混凝土開裂時間之比較表 64 表3.44 高雄地區,不同被覆材料情況下之鋼筋腐蝕開始時間及混凝土開裂時間之比較表 64 表3.45 台中地區,不同被覆材料情況下之鋼筋腐蝕開始時間及混凝土 開裂時間之比較表 65 表3.46 蘇澳地區-水灰比40%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 66 表3.47 蘇澳地區-水灰比50%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 67 表3.48 蘇澳地區-水灰比60%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 67 表3.49 蘇澳地區-水灰比40%,混凝土開裂時間之比較 67 表3.50 蘇澳地區-水灰比50%,混凝土開裂時間之比較 68 表3.51 蘇澳地區-水灰比60%,混凝土開裂時間之比較 68 表3.52 高雄地區-水灰比40%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 68 表3.53 高雄地區-水灰比50%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 69 表3.54 高雄地區-水灰比60%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 69 表3.55 高雄地區-水灰比40%,混凝土開裂時間之比較 69 表3.56 高雄地區-水灰比50%,混凝土開裂時間之比較 70 表3.57 高雄地區-水灰比60%,混凝土開裂時間之比較 70 表3.58 台中地區-水灰比40%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 70 表3.59 台中地區-水灰比50%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 71 表3.60 台中地區-水灰比60%,鋼筋開始腐蝕時間之比較 71 表3.61 台中地區-水灰比40%,混凝土開裂時間之比較 71 表3.62 台中地區-水灰比50%,混凝土開裂時間之比較 72 表3.63 台中地區-水灰比60%,混凝土開裂時間之比較 72 表4.1牆體高寬比影響係數αc 82 表4.2鋼筋腐蝕後其重量之變化量 112 表4.3文獻【44】之實驗結果 113 表4.4文獻【44】試體之實驗結果 117 表4.5文獻【44】試體配置之相關資訊 118 表4.6試體配置之相關資訊 120 表4.7拉桿傳遞力量之角度所對應之高寬比 121 表4.8拉桿傳遞力量之角度所對應之高寬比 121 表4.9拉桿傳遞力量之角度所對應之高寬比 122 表4.10拉桿傳遞力量之角度所對應之高寬比 122 表4.11文獻【44】實驗試體之層間變位角 150 表4.12文獻【44】實驗試體之遲滯迴圈 151 表4.13鋼筋重量減少率7.3%,剪力載重位移曲線之位移細部參數 154 表4.14鋼筋重量減少率7.3%,剪力載重位移曲線之載重細部參數 154 表4.15鋼筋重量減少率7.3%,撓曲載重位移曲線之位移細部參數 154 表4.16鋼筋重量減少率7.3%,撓曲載重位移曲線之載重細部參數 155 表4.17鋼筋重量減少率14%,剪力載重位移曲線之位移細部參數 155 表4.18鋼筋重量減少率14%,剪力載重位移曲線之載重細部參數 155 表4.19鋼筋重量減少率14%,撓曲載重位移曲線之位移細部參數 156 表4.20鋼筋重量減少率14%,撓曲載重位移曲線之載重細部參數 156 表4.21測試值與預測值之強度折減 157 表4.22預測值與測試值之剪力位移比較 158 表4.23預測值與測試值之撓曲位移比較 158 表5.1 花蓮縣磯崎國小專科教室,RC剪力牆補強之尺寸與材料性質表 160 表5.2 剪力牆剪力非線性塑鉸之設定參數 163 表5.3 RC剪力牆彎矩非線性塑鉸之設定參數 165 符號說明 A = 中性化速度係數 Ac = 壓力側邊界構材斷面積 As = 拉力側邊界構材之縱向主筋面積 Aw = 牆體之水平截面積 Acv = 平行剪力方向之斷面長度乘以牆體厚度之混凝土斷面積 Ast = 縱向(垂直)鋼筋之總面積 Astr = 對角壓桿端部之有效截面積 Ath = 水平拉桿之有效截面積 Atv = 垂直拉桿之有效截面積 Av,vert = 牆體垂直鋼筋於s1距離內之斷面積 Av,horiz = 牆體水平鋼筋於s2距離內之斷面積 Cair = 飛來氯鹽量 Ce = 被覆材料表面附著氯鹽量 Co = 混凝土表面之氯鹽量 Cs = 鋼筋壓力強度 Cc = 混凝土壓力強度 CO2 = 二氧化碳濃度(%) D = 對角壓桿之壓力 Dc = 邊界構材深度 D1 = 被覆材料之擴散係數 D、D2 = 混凝土擴散係數 Ec = 混凝土彈性模數 Es = 鋼筋之彈性模數 Ecs = 鋼筋腐蝕後之彈性模數 Ess  = 鋼筋腐蝕前之彈性模數 Fh = 水平拉桿之拉力 Fv = 垂直拉桿之拉力 F ‾h、F ‾v = 拉桿恰降伏時,而混凝土壓桿亦達抗壓強度之平衡拉桿力 Fcy = 鋼筋腐蝕後之降伏強度 Fsy = 鋼筋腐蝕前之降伏強度 F’cy = 鋼筋腐蝕後之應變硬化開始強度 F’sy = 鋼筋腐蝕前之應變硬化開始強度 Fcu = 鋼筋腐蝕後之極限強度 Fsu = 鋼筋腐蝕前之極限強度 G = 剪力彈性模數 H、RH = 相對濕度(%) I = 牆體開裂前之慣性矩 Ig = 牆體總斷面之慣性矩 K = 壓拉桿指標 Mu = 混凝土斷面之設計彎矩 Mn = 混凝土斷面之標稱彎矩 Nu、Ncc = 混凝土斷面之設計軸力,以壓為正 Nn = 混凝土斷面之標稱軸力 R = 樹脂被覆材料中性化抵抗係數 Rd = 對角壓桿、水平拉桿及垂直拉桿共同抵抗剪力時,對角壓 桿傳遞力量所佔的比例 Rh = 對角壓桿、水平拉桿及垂直拉桿共同抵抗剪力時,水平拉 桿傳遞力量所佔的比例 Rv = 對角壓桿、水平拉桿及垂直拉桿共同抵抗剪力時,垂直拉 桿傳遞 力量所佔的比例 S = 瓷磚類被覆材料中性化抵抗係數 T = 溫度(攝氏) T = 鋼筋拉力強度 Vc = 混凝土之標稱剪力強度 Vcr = 混凝土開裂臨界腐蝕重量減少率 Vcr = 牆體之開裂強度 Vccr = 鋼筋腐蝕速率之修正係數 Vcrack = 混凝土開裂後腐蝕速率之修正係數 Vfu = 牆體之斷面極限彎矩強度所對應之側向力 Vn = 牆體剪力牆度 Vs = 鋼筋之標稱剪力強度 Vsu  = 剪力牆所能承受之水平側力 Vu = 牆體之設計剪力 Vy = 牆體達降伏彎矩時所對應之強度 W0 = 鋼筋腐蝕前之重量 W = 鋼筋腐蝕後之重量 aw = 對角壓桿有效深度 bb = 邊界構材寬度 c = 中性軸深度 d = 離海岸線距離 d = 牆體最外受壓纖維至受拉鋼筋斷面重心之距離 db = 鋼筋腐蝕後之直徑 db = 牆體最外側受拉鋼筋之標稱直徑 dbi = 鋼筋之初始直徑 fy、σsy = 鋼筋降伏強度 f_c^' = 混凝土抗壓強度 g(y) = 混凝土內部氯鹽量 h(s) = 混凝土表面氯鹽量 h = 牆體淨高度 h = 相鄰位置點之間距 hb = 邊界構材深度 hw = 外力作用中心至牆底之距離 k = 相鄰時間點之間距 lh = 壓力中心至拉力中心之距離 ln = 牆體淨寬度 lp = 非線性鉸長度 lw = 牆體總寬度 m = 水泥砂漿塗抹厚度 m = 位置軸上所切割之網格數 n = 時間軸上所切割之網格數 rt = 被覆材料有效年限 s = 牆體水平或垂直鋼筋之間距 t = 時間 tw = 牆體厚度 tcrack = 混凝土表面開始剝離時間 u = 風速平均值 u = 平均握裹應力 w/c = 水灰比 x = 保護層厚度 α = 局部化倍率 α = 軸向壓力參數 αc = 牆體高寬比影響係數 α1 = 混凝土種類影響係數 α2 = 水泥影響係數 α3 = 水灰比影響係數 β = 桁架效應下混凝土損失強度與斜向混凝土之比例 β1 = 氣溫影響係數 β2 = 濕度影響係數 β3 = 二氧化碳濃度影響係數 γ = 剪應變 γh = 僅以對角壓桿與水平拉桿共同抵抗剪力時,水平拉桿傳遞 力量所佔的比例 γv = 僅以對角壓桿與垂直拉桿共同抵抗剪力時,垂直拉桿傳遞 力量所佔的比例 ∆Wavg = 平均重量減少率 δ1 = 彈性位移 δ2 = 總位移 δe = 非彈性段彈性恢復位移 δr = 非彈性段之殘餘位移 εcu = 鋼筋腐蝕後之極限應變 εsu = 鋼筋腐蝕前之極限應變 ζ = 鋼筋混凝土開裂後之軟化係數 θ = 對角壓桿強度Cd與水平面之夾角 θ = 拱效應,混凝土壓力拱與垂直面之夾角 ρl、ρv = 縱向鋼筋密度比 ρs、ρh = 水平鋼筋密度比 σa = 斜向混凝土強度扣除牆體於桁架效應中已使用之混凝土 強度 σB = 混凝土抗壓強度 ν = 混凝土抗壓強度之有效係數 ν = 混凝土波松比 ν0 = 不考慮牆體塑性變形時,混凝土斜向抗壓強度之有效係數 φ = 桁架效應中混凝土元素作用角度 φy = 牆體產生撓曲降伏彎矩時之曲率 φu = 牆體產生撓曲極限彎矩時之曲率 ω = 縱向鋼筋指標

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