挫屈束制支撑钢框补强钢筋混凝土构架之研究-国家地震工程研究中心.pdf

結構工程 第三十卷 第四期 第 41‐64 頁  （民國一○四年十二月）  結構工程 第三十卷 第四期 41 Structural Engineering, Vol. 30, No.4, pp.41-64, December 2015 挫屈束制支撐鋼框補強鋼筋混凝土構架之研究 1 2 2 3 潘冠宇 、吳安傑 、李昭賢 、蔡克銓 關鍵字：耐震補強、鋼筋混凝土結構、挫屈束制支撐、承壓塊、錨栓、軟 化壓拉桿模型 摘 要 本研究利用鋼筋混凝土（reinforced concrete, RC ）構架角隅處澆置之承 壓塊作為 RC 構架與補強斜撐系統間力量之傳遞介面，避免高度倚賴傳統補 強工法中大量錨栓的使用，同時減少 RC 構架與補強系統間之複合效應，斜 撐軸力容量亦不直接受錨栓強度所限制。斜撐選用挫屈束制支撐 （buckling-restrained brace, BRB ）以避免傳統鋼斜撐受壓之挫屈行為，並藉 由 BRB 高勁度、高韌性與高消能容量的特性，以消散地震輸入之能量，降 低結構受震反應。為驗證該補強工法之力量傳遞機制與耐震性能反應，並 了解 BRB 補強前後整體構架之性能反應差異，本研究設計兩組不同軸力容 量之 BRB 鋼框補強實尺寸 RC 構架及一組安裝裸鋼框之 RC 構架進行反覆 載重試驗與非線性結構分析。試驗與分析結果顯示，本研究之耐震性能補 強工法可使整體側向強度持續成長至 3.0%弧度樓層側位移角，所提升之側 向強度及勁度分別為安裝裸鋼框試體的 2.2 及 3.5 倍以上，有效提升既有 RC 結構之側向強度、勁度及韌性容量，並藉由 BRB 消散大部份的能量。 本研究所提出之簡化分析方法及 PISA3D 數值模型分析方法可供估計構架 各構件之受力反應，有效預測補強構架側向強度，與試驗量測所得之構件 受力反應差異均小於 13.8% 。此外，BRB 鋼框透過 RC 構架角隅處承壓塊對 梁端及柱端產生額外之局部剪力需求，可利用軟化壓拉桿模型簡算法有效 且保守地評估該不連續區域構件之抗剪強度。 1 國立台灣大學土木工程學系 研究生 2 國家地震工程研究中心 助理研究員 3 國立台灣大學土木工程學系 教授 42 結構工程 第三十卷 第四期 Seismic Retrofit of Reinforced Concrete Frames with Buckling-restrained Braced Frames Kuan-Yu Pan Graduate Student, Department of Civil Engineering, National Taiwan University, Taipei, Taiwan An-Chien Wu Chao-Hsien Li Assistant Researcher, National Center for Research on Earthquake Engineering, Taipei,