簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 蘇瑋曜
Wei-Yau Su
論文名稱： 以數值積分法分析鋼筋混凝土裂縫之行為
Using The Method of Numerical Integration to Analysis The Adoption of R.C Cracks
指導教授： 潘誠平
Chan-Ping Pan
口試委員: 廖國偉
Kuo-Wei Liao
蔡幸致
Hsing-Chih Tsai
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： 2013
畢業學年度： 101
語文別： 中文
論文頁數： 133
中文關鍵詞： SAP2000 、裂縫 、數值積分 、勁度矩陣
外文關鍵詞： SAP2000, cracks, numerical integration, stiffness matrix
相關次數： 點閱：226  下載：1 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 混凝土屬一種複雜的複合材料，雖具有很高的可塑性及抗壓強度，但其材料抗拉強度卻僅為抗壓強度的10%~15%，故當其受到極大外力荷載時，混凝土即漸漸會有裂縫的產生。因此本文中，將進一步了解鋼筋混凝土裂縫產生時，混凝土軟化與勁度之折減。
    　　本研究中，將利用SAP2000有限元素法套裝軟體，配合鋼筋Link與混凝土Plane元素來模擬，分析過程中將考慮鋼筋與混凝土裂縫發生行為、握裹力與滑移運動，並求取其鋼筋混凝土裂縫在不同深度及位置時之切線勁度矩陣。
    　　最後以SAP2000之勁度矩陣值作為檢驗，將數值積分之結果，配合二分逼近法推算裂縫周圍零應力區之角度，探討其鋼筋混凝土構件非線性行為之影響與主要勁度值變化。

    　　The concrete is one complex compound materials, although with the very high plasticity and the compressive strength, but its material tensile strength only is actually the compressive strength 10%~15%, therefore when it receives the enormous external force load, the concrete namely can have the crack production gradually.Therefore in this article, further understood when the reinforced concrete crack produces, concrete softening and stiffness of the reduction.

    　　In this research, will use the SAP2000 finite element method coverall software, with steel bar Link and the concrete Plane element to simulates, in the analysis process considered the behavior of reinforced concrete cracks occur , the bond stress and the slipping movement, then to strike the tangent stiffness matrix of reinforced concrete crack in the different depth and the position.

    　　Finally takes the examination stiffness of matrix value by the SAP2000, the results of the numerical integration, with the bisection method to calculation crack angle of the zero stress zone, explore its nonlinear behavior of reinforced concrete and the main impact of changes in stiffness values.

    目錄 論文摘要 I 目錄 II 表目錄 VII 圖目錄 IX 第一章　緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 研究方法及內容 4 第二章　文獻回顧 6 2.1 前言 6 2.2 鋼筋混凝土非線性分析方法之回顧 6 2.2.1 ATC-40容量震譜法 6 2.2.2 塑性鉸之設定 13 2.3 裂縫 14 2.4 應力集中 15 2.5 鋼筋材料非線性 16 2.6 握裹力與鋼筋滑動關係 18 2.7 勁度矩陣之推導與應用 22 第三章 模型建立說明 39 3.1 SAP2000簡介 39 3.2 本研究使用之元素介紹 41 3.2.1 平面應力元素 41 3.2.1.1 前言 41 3.2.1.2 節點連接特性 42 3.2.1.3 自由度 44 3.2.1.4 應力與應變 44 3.2.2 Plane元素設定與說明 45 3.2.2.1 定義斷面類型 45 3.2.2.2 定義材料性質 46 3.2.2.3 定義材料厚度 46 3.2.3 Link元素 47 3.2.3.1 前言 47 3.2.3.2 節點連接模式 49 3.2.3.3 自由度 49 3.2.3.4 多線段可變勁度之多線段彈性元素性質 49 3.2.4 Link元素設定與說明 51 3.2.4.1 定義非線性類型及連桿自由度 51 3.2.4.2 設定線性及非線性性質 51 第四章 數值積分與分析模型結果之探討 60 4.1 研究方向 60 4.2 數值積分 61 4.3 有限元素法模型建立流程 66 4.4 元素參數性質 69 4.4.1 混凝土參數性質 69 4.4.2 鋼筋參數性質 69 4.4.3 握裹力模擬之參數計算 72 4.4.4 鋼筋混凝土樑裂縫之模擬 73 4.5 分析模型之驗證 74 4.5.1 鋼筋混凝土樑於線彈性狀態下之勁度矩陣計算 74 4.5.2 以SAP2000模擬鋼筋混凝土樑線彈性之勁度矩陣 76 4.5.3 鋼筋混凝土樑線彈性狀態模擬結果比較 77 4.5.4 線彈性狀態混凝土與鋼筋應力計算 78 4.6 含裂縫之鋼筋混凝土樑勁度矩陣之分析 81 4.7 分析結果 86 第五章　建議與討論 107 5.1 結論 107 5.2 建議 110 參考文獻 112

    【1】內政部營建署「建築物耐震設計規範及解說」，營建雜誌社，2006。
    【2】ACI Committee 318，“ Building Code Requirement for structural concrete(ACI 318-05) and Commentary (ACI 318R-05)〞
    “ American Concrete Institute，Detroit，2005。
    【3】Applied Technology Council，“Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings“，Vol.1 ATC-40，Redwood City，C.A，1996
    【4】蔡益超、宋裕棋，「鋼筋混凝土建築物耐震能力評估手冊-視窗化輔助分析系統」，內政部建築研究所，2009
    【5】陳正誠、許書銘教授，「圍束效應下鋼筋混凝土樑斷面曲率延展比與塑性轉角之經驗式」，力學系列B第19卷第一期，PP.7-16，2003
    【6】ACI Committee 318，“ Building Code Requirement for Reinforced
    Concrete(ACI 318-71) “ American Concrete Institute，Detroit，1971
    【7】ACI Committee 408，State of the Art Report：Bond under cyclic
    load ，“ACI Materials Journal”，Vol.88，No.6，pp.408，1991
    【8】Park，R. and Paulay，T.，“Reinforced Concrete Structure”，Published by John Wiley and Sons，inc.，New York，PP.392-410，1975
    【9】梁文明，「以有限元素法求取鋼筋混凝土桿件之勁度矩陣」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程系，2007
    【10】潘誠平、郭瑞芳教授，「以平面應力分析求取鋼筋混凝土桿件之勁度矩陣」，九十六年電子計算機於土木水利工程應用研討會，2007
    【11】CSI，“SAP2000：Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures“，Computers and Structures，Inc.，Berkeley，California，2007
    【12】李森枏，「SAP2000入門與工程上之應用」，科技圖書，2003
    【13】李森枏，「SAP2000結構設計實務(V8&V9)」，科技圖書，2005
    【14】金土木軟體技術有限公司，「SAP2000中文版使用指南」，人民交通出版社，2006
    【15】張眾佳，「R.C構件非線性分析方法及模型建立之研究」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程系，2009

    QR CODE