指導教授：蔡克銓臺灣大學：土木工程學研究所蘇磊Su, LeiLeiSu2014-11-252018-07-092014-11-252018-07-092014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/260771鋼板剪力牆為一種具有高側向勁度以及韌性之新型抗側力系統，近年來於美 加等地區已漸受採用，但在國內工程應用上仍不多見，主要原因可能為：一、邊 界梁柱之容量設計要透過複雜的板條模型來完成，二、根據美國AISC 規範，邊 界柱塑鉸只允許產生於邊界柱柱底，柱尺寸設計過於保守且不經濟。典型低矮樓 層鋼板剪力牆柱內彎矩分佈為雙曲率之形式，中高樓層鋼板剪力牆之底層柱內彎 矩分佈無反曲點而呈單曲率之形式。為了針對多樓層鋼板剪力牆底層邊界柱發展 出簡便之容量設計方法，考慮邊界柱受到極大剪力以及彎矩同時作用下之效應， 本研究採用等效斜撐構架模型搭配簡化計算公式計算底層邊界柱之需求。本研究 考慮底層柱中塑鉸發生位置於0.3 倍柱高附近，但避免柱頂發生剪力降伏作為設 計準則，並且探討詳細設計方法。 為了簡化多樓層鋼板剪力牆有限元素模型分析所需之時間，與有效預測多樓 層鋼板剪力牆之底層柱之塑性行為，本研究建置鋼板剪力牆之子結構模型並探討 合理之邊界條件與施力方式，研究結果顯示子結構模型能有效模擬多樓層鋼板剪 力牆底層之塑性反應，與建置全結構模型相比可大量減少模型建置與分析時間。 為了驗證本研究所考慮之容量設計方法在預測底層邊界柱塑鉸位置的精確 度，並且研究鋼板剪力牆底層邊界柱柱頂產生塑性行為的效應，本研究採國家地 震工程研究中心之多軸向試驗機(MATS)，以一座12 層鋼板剪力牆為原型結構， 兩座縮尺子構架試體之垮距為2.4 米，一樓高為2.0 米，二樓高為1.6 米，兩座 試體均使用2.65 公厘厚之低降伏強度鋼板，邊界梁設計相同尺寸而以一樓邊界 柱頂是否產生剪力降伏作為試體設計考量。完成雙層單垮鋼板剪力牆NC 及SC 之反覆側推試驗，並與ABAQUS 有限元素模型分析所得比較。 試驗與有限元素分析模型分析結果證實本研究所採用的容量設計方法，能相 當精確地預測底層邊界柱的彎矩塑鉸位置，符合本研究所提之容量設計之試體 NC，底層邊界柱彎矩塑鉸設計位置約為0.3 倍柱高處，邊界柱雖發生大範圍之降 伏但整體系統側推至頂層側位移角達5.0%弧度時仍有相當飽滿之受力與變形關 係；反觀未符合容量設計之試體SC 雖只比試體NC 整體用鋼量少5.7%，但整體 最大強度卻少了12%，且在頂層側位移角達2.5%弧度時柱頂即發生剪力降伏，反 覆側推至頂層側位移角達4.0%弧度後，底層邊界柱局部已發生嚴重扭轉挫屈以 及些許面外挫屈，整體結構雖未產生軟層現象，但工程應用上仍須避免。Steel plate shear walls (SPSWs) have been recognized as a high lateral stiffness and ductility system for building structures. It has gained significant acceptance in the U.S and Canada in recent years. However, it has not been adopted in Taiwan for practical use so far. This could be due to the following two reasons: (1) the capacity design of boundary elements must be checked by using the strip model which may be complicated and time-consuming; (2) according to the AISC seismic provisions for structural steel buildings, the plastic hinge in the 1st story column is allowed to form only at the bottom end. Therefor the design of the 1st story column may be quite conservative and uneconomic. Unlike the low-rise SPSWs most past researches have investigated, large overturning moment-to-shear ratios may develop in the 1st story in a high rise SPSW. For the purpose of developing an effective capacity design methodology for the 1st story column in multi-story SPSWs, this study considers large shear and overturning moment exist in the 1st story column. Equivalent brace model is incorporated into a simplified design procedure to estimate the force demand in the 1st story column. Allowing the in-span plastic hinge to form approximately at the 0.3-height of the 1st story column, this study proposed the minimum requirements of a capacity design to prevent the shear and flexural yielding forming at the top of the 1st story column. In order to design the test specimen, pushover analyses on ABAQUS FEM models for a 12-story SPSW full system and substructure are conducted. Analytical results confirm that the overall and local inelastic responses of the lower two stories of the 12-story SPSW model can be accurately represented using a two-story substructure model. Significant analysis time can be saved by using proper boundary condition and applied loads. In order to verify the effectiveness of the proposed capacity design method, two 0.4-scale single-bay 2-story SPSW specimens were tested using the multi-axial testing system (MATS) in National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE). Each specimen is 2.4-meter wide, 2.0-meter and 1.6-meter high for the 1st and 2nd stories, respectively, representing the lower two stories of the 12-story prototype SPSWs. The 2.65mm-thick low yield strength steel plates and the same VI boundary beams are adopted for both specimens. The two specimens, NC and SC are designed to go into the inelastic range with or without the shear yielding forming at the top of 1st story column under cyclic increasing lateral displacements. The test and ABAQUS analytical results show that the proposed capacity design method could predict the in-span plastic flexural hinge location accurately. As predicted, the in-span plastic flexural hinge of specimen NC first developed near the 0.3-height of the 1st story column. Although the plastic zone are spread out widely along the 1st story column height, the force versus displacement relationships of specimen NC show that the system still have excellent load carrying capacity when the total drift reached 5.0% radians. Shear yielding at the top of 1st story column in specimen SC was observed when the total drift reached 2.5% radians. Soft story mechanism was never observed in either NC or SC when the story drift reached 5.0% radians. Although the total steel weight of NC is 5.7% more than SC, but the maximum lateral strength of NC is 12% greater than SC. However, specimen SC may not be desirable as severe local buckling and minor out-of-plane buckling occurred when the total drift reached 4.0% radians.口試委員審定書 I 序 II 致謝 III 摘要 IV ABSTRACT V 目錄 VII 表目錄 X 圖目錄 XI 照片目錄 XXIV 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 1 1.3 研究方法 2 1.4 論文架構 3 第二章 鋼板剪力牆行為與分析方法 4 2.1 概述 4 2.2拉力場效應(Tension Field Action) 5 2.2.1 拉力場行為 5 2.2.2 鋼板拉力場角度計算方法 7 2.3 數值分析模型 9 2.3.1 板條模型(Strip Model) 9 2.3.2 等效斜撐構架模型(Equivalent Brace Model, EB Model) 10 2.3.3 有限元素模型(Finite Element Model, FE Model) 11 2.4 鋼板剪力牆系統塑性分析 11 2.5 傾倒彎矩與樓層剪力比(Moment to Shear Ratio, M/V) 13 2.6 AISC鋼板剪力牆耐震設計規定 14 2.7 其他相關研究成果 16 第三章 多樓層鋼板剪力牆邊界構件容量設計 20 3.1 容量設計概念 20 3.2 耐震設計流程 21 3.3 邊界構件之力學行為特性 22 3.3.1 拉力場對邊界構件造成之載重 22 3.3.2 以疊加法計算邊界構件載重 22 3.3.3 鋼板應變硬化效應 23 3.3.4 超強因子(Overstrength Factor, ) 23 3.4 邊界梁容量設計方法 24 3.4.1 避免塑鉸發生於邊界梁跨中 24 3.4.2 梁柱接頭梁翼切削(Reduced Beam Section, RBS) 27 3.5 邊界柱容量設計方法 29 3.5.1 底層柱端彎矩比λ與λ’ 30 3.5.2 底層柱塑鉸高度比x 31 3.5.3 底層柱容量設計 31 3.5.3.1 全面降伏階段控制彎矩塑鉸於邊界柱發生位置之彎矩需求 32 3.5.3.2 避免底層柱柱頂於應變硬化階段產生彎矩塑鉸 34 3.5.3.3 避免底層柱柱頂於應變硬化階段產生剪力塑鉸 36 3.5.3.4 柱中彎矩塑鉸發生位置計算方法 38 3.5.3.5 底層邊界柱設計流程與建議 39 3.5.4 非底層柱容量設計 41 3.6 相關鋼板剪力牆有限元素模型分析例 43 3.6.1 PISA3D模型 43 3.6.2 ABAQUS模型 44 第四章 縮尺試驗計畫 48 4.1 試驗目的 48 4.2 結構系統介紹 (朱駿魁 2010) 49 4.3 試體設計 49 4.3.1 試體NC 50 4.3.2 試體SC 51 4.3.3 其他細節 51 4.4 試體支撐系統設計 53 4.4.1 試體夾具設計 53 4.4.2 試體側向支撐系統設計 53 4.4.3 梁柱接頭側撐元件 54 4.5 施力系統與加載歷時 55 4.5.1 實驗方法 55 4.5.2 載重施加方式與加載歷時 56 4.6 量測計畫 57 4.6.1 量測儀器 57 4.6.2 資料收集系統 59 第五章 試驗過程記錄 61 5.1 材料試驗 61 5.2 施工過程記錄 61 5.2.1 試體組裝過程 61 5.2.2 試體安裝過程 62 5.2.3 拆換試體過程 63 5.3 反覆側推試驗紀錄 63 5.3.1 試體NC 63 5.3.2 試體SC 66 5.4 疲勞試驗紀錄 68 5.4.1 試體NC 69 5.4.2 試體SC 69 第六章 試驗結果與有現元素模型分析 71 6.1 試體之有限元素模型介紹 71 6.2 受力與變形反應 72 6.2.1 反覆載重試驗 72 6.2.2 依照摩擦力修正試體受力反應 73 6.2.3 疲勞試驗 74 6.3 試體反應與有限元素模型比較 74 6.3.1 構架行為 74 6.3.2 層間變位分配比例 76 6.3.3 試體對稱反應 77 6.3.4 拉力場角度 77 6.4 邊界構件塑性行為 78 6.4.1 以材料試驗結果檢核邊界柱 78 6.4.2 邊界梁塑性反應 79 6.4.3 底層邊界柱塑性反應 79 6.4.4 底層邊界柱變形行為 82 6.5 試體其他相關有限元素模型研究 84 第七章 結論與建議 88 7.1 結論 88 7.2 建議 89 參考文獻 91 附錄A 鋼板剪力牆試體與夾具設計圖 94 附錄B 鋼板剪力牆試驗量測儀器位置圖 121 附錄C 試體底層邊界柱受側推之塑性發展與一、二樓鋼板拉力場發展照片 125 附錄D 試體SC於疲勞試驗中底層邊界柱扭轉與局部挫屈過程照片 166 表目錄 表4.1 十二層樓NC全結構設計之斷面尺寸 176 表4.2 NC縮尺結構設計之斷面尺寸 176 表4.3 NC全結構與縮尺試體容量設計檢核 176 表4.4 十二層樓SC全結構設計之斷面尺寸 177 表4.5 SC縮尺結構設計之斷面尺寸 177 表4.6 SC全結構與縮尺試體容量設計檢核 177 表5.1 鋼材拉伸試驗結果 178 表5.2 鋼板拉伸試驗 178 表6.1 縮尺試體使用材料試驗結果檢核容量設計 179 表6.2 塑鉸高度x之預測與分析及實驗結果比較 179 表6.3 試體之拉力場角度 179 圖目錄 圖1.1 鋼板剪力牆系統簡介圖 180 圖2.1 鋼板剪力牆於彈性階段下支應力狀態 (Kulak et al. 1983) 181 圖2.2 鋼板剪力牆拉力場示意 (Kulak et al. 1983) 181 圖2.3 鋼板剪力牆側推塑性變形反應 182 圖2.4 鋼板剪力牆軟層破壞情況 (Behbahanifard et al. 2003) 182 圖2.5 鋼板等效勁度示意圖 (Sabouri-Ghomi et al. 2005) 183 圖2.6 鋼板之彈性行為 (Sabouri-Ghomi et al. 2005) 183 圖2.7 鋼板剪力牆受力與變形關係圖 (李昭賢 2007) 184 圖2.8 TensionOnly Material 材料應力應變關係 184 圖2.9 邊界構件容量不足導致拉力場發展不完全之行為 184 圖2.10 鋼板於初始降伏階段之拉力場 (Berman 2011) 185 圖2.11 鋼板於全面降伏階段之拉力場 (Berman 2011) 185 圖2.12 拉力場角度隨樓層側位移角之變化 (Berman 2011) 185 圖2.13 鋼板剪力牆之板條模型 186 圖2.14 鋼板剪力牆之簡化板條模型 (Rezai 1999) 186 圖2.15 鋼板剪力牆之等效斜撐模型 186 圖2.16 單層單跨鋼板剪力牆倒塌機構 (Berman 2003) 187 圖2.17多層單跨鋼板剪力牆倒塌機構 (Berman 2003) 187 圖2.18 多樓層鋼板剪力牆受側力下之變形圖 187 圖2.19 以倒三角形側力計算基底之彎矩剪力比示意圖 188 圖2.20 邊界柱受拉而引致之內縮現象 (Lubell et al. 2000) 188 圖2.21 SPSW4(a)一樓(b)四樓遲滯迴圈與邊界柱面外挫屈 (Ventura 2003) 189 圖2.22 邊界柱柱頂與柱底同時發生塑鉸圖 (Behbahanifard et al. 2003) 189 圖2.23 試體N與試體S之柱底塑鉸圖 (李昭賢 2007) 190 圖2.24 試體N與試體S之受力與變形關係圖 (李昭賢 2007) 190 圖2.25 塑鉸於(a)外柱四分之一柱高(b)整體(c)內柱柱底 (張景棠 2009) 190 圖2.26 試體(a)NC(b)SC(c)WC一樓柱頂之塑性行為 (李弘祺 2011) 191 圖2.27 試體(a)NSB(b)NCB(c)WCB受拉力產生柱之面外變形 (黃宣諭 2012) 191 圖3.1 恰當與不恰當之容量設計例 192 圖3.2 剪力牆系統軟層現象之機構 192 圖3.3 單垮兩層鋼板剪力牆系統側向推垮過程 193 圖3.4 拉力場對邊界構件載重示意圖 193 圖3.5 鋼板剪力牆構架內力分解圖 194 圖3.6 鋼板剪力牆構架彎矩及剪力分佈 194 圖3.7 構架變形與鋼板應變關係示意圖 195 圖3.8 應變硬化因子示意圖 195 圖3.9 側向力抵抗系統非彈性力量位移曲線 (FEMA369) 196 圖3.10 超強因子於非彈性力量位移曲線上之定義 (FEMA369) 196 圖3.11 梁彎矩需求來源(Vian) 197 圖3.12 估算邊界梁軸力之自由體圖 197 圖3.13 梁柱接頭剪力板全焊接示意圖 198 圖3.14 以RBS估算柱面彎矩及剪力之自由體圖 198 圖3.15 中間梁塑鉸位置 199 圖3.16 中間梁塑鉸往柱面偏移之現象 (Qu and Lin et al. 2008) 199 圖3.17 等效斜撐構架模型計算由構架變形引致之柱彎矩 (雙曲率情況) 199 圖3.18 等效斜撐構架模型計算由構架變形引致之柱彎矩(單曲率情況) 200 圖3.19 底層柱中彎矩塑鉸發生高度與底層柱高之比值x 200 圖3.20 底層受壓柱彎矩分佈圖 (以雙曲率為例) 200 圖3.21 底層受壓柱彎矩分佈圖 (以單曲率為例) 201 圖3.22 底層受壓柱於應變硬化下之彎矩需求 (雙曲率情況) 201 圖3.23 底層受壓柱於應變硬化下之彎矩需求 (單曲率情況) 201 圖3.24 底層受壓柱受力之自由體圖 (Qu and Bruneau 2010) 202 圖3.25 應變硬化階段底層受壓柱受力之自由體圖 (雙曲率情況) 202 圖3.26 應變硬化階段底層受壓柱受力之自由體圖 (單曲率情況) 203 圖3.27 估算邊界柱軸力之自由體圖 203 圖3.28 底層受壓柱之彎矩容量與彎矩需求於側推過程中之變化 204 圖3.29 估算全面降伏階段 204 圖3.30 鋼板剪力牆底層柱設計流程 205 圖3.31 底層邊界柱之彎矩需求 (使用λ) 206 圖3.32 底層邊界柱之彎矩需求 (使用λ’) 206 圖3.33 底層邊界柱頂之彎矩需求(使用λ’) 206 圖3.34 LA01地震加速度歷時 207 圖3.35 LA02地震加速度歷時 207 圖3.36 LA03地震加速度歷時 207 圖3.37 LA04地震加速度歷時 207 圖3.38 LA05地震加速度歷時 208 圖3.39 LA06地震加速度歷時 208 圖3.40 LA07地震加速度歷時 208 圖3.41 LA08地震加速度歷時 208 圖3.42 LA09地震加速度歷時 209 圖3.43 LA10地震加速度歷時 209 圖3.44 LA11地震加速度歷時 209 圖3.45 LA12地震加速度歷時 209 圖3.46 LA13地震加速度歷時 210 圖3.47 LA14地震加速度歷時 210 圖3.48 LA15地震加速度歷時 210 圖3.49 LA16地震加速度歷時 210 圖3.50 LA17地震加速度歷時 211 圖3.51 LA18地震加速度歷時 211 圖3.52 LA19地震加速度歷時 211 圖3.53 LA20地震加速度歷時 211 圖3.54 LA01地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 212 圖3.55 LA02地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 212 圖3.56 LA03地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 212 圖3.57 LA04地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 213 圖3.58 LA05地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 213 圖3.59 LA06地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 213 圖3.60 LA07地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 214 圖3.61 LA08地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 214 圖3.62 LA09地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 214 圖3.63 LA10地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 215 圖3.64 LA11地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 215 圖3.65 LA12地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 215 圖3.66 LA13地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 216 圖3.67 LA14地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 216 圖3.68 LA15地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 216 圖3.69 LA16地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 217 圖3.70 LA17地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 217 圖3.71 LA18地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 217 圖3.72 LA19地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 218 圖3.73 LA20地震作用下之正規化基底剪力與彎矩歷時 218 圖3.74 LA01地震作用下取正負0.2做修正後之彎矩剪力比歷時 218 圖3.75 LA01地震作用下取正負0.5做修正後之彎矩剪力比歷時 219 圖3.76 LA01地震作用下取正負0.8做修正後之彎矩剪力比歷時 219 圖3.77 LA01地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 219 圖3.78 LA02地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 220 圖3.79 LA03地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 220 圖3.80 LA04地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 220 圖3.81 LA05地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 221 圖3.82 LA06地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 221 圖3.83 LA07地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 221 圖3.84 LA08地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 222 圖3.85 LA09地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 222 圖3.86 LA10地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 222 圖3.87 LA11地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 223 圖3.88 LA12地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 223 圖3.89 LA13地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 223 圖3.90 LA14地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 224 圖3.91 LA15地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 224 圖3.92 LA16地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 224 圖3.93 LA17地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 225 圖3.94 LA18地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 225 圖3.95 LA19地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 225 圖3.96 LA20地震作用下不同修正係數所對應之彎矩剪力比 226 圖3.97 20組地震作用下平均彎矩剪力比值與靜力分析之目標比較 226 圖3.98 全結構模型與簡化模型施力方式 227 圖3.99 系統A在受側推至一樓達側位移0.5%時整體及底層之塑性行為 228 圖3.100 系統A在受側推至一樓達側位移1.0%時整體及底層之塑性行為 229 圖3.101 系統A在受側推至一樓達側位移2.5%時整體及底層之塑性行為 230 圖3.102 系統B在受側推至一樓達側位移0.5%時整體及底層之塑性行為 231 圖3.103 系統B在受側推至一樓達側位移1.0%時整體及底層之塑性行為 232 圖3.104 系統B在受側推至一樓達側位移2.5%時整體及底層之塑性行為 233 圖3.105 系統C在受側推至一樓達側位移0.5%時整體及底層之塑性行為 234 圖3.106 系統C在受側推至一樓達側位移1.0%時整體及底層之塑性行為 235 圖3.107 系統C在受側推至一樓達側位移2.5%時整體及底層之塑性行為 236 圖3.108 系統D在受側推至一樓達側位移0.5%時整體及底層之塑性行為 237 圖3.109 系統D在受側推至一樓達側位移1.0%時整體及底層之塑性行為 238 圖3.110 系統D在受側推至一樓達側位移2.5%時整體及底層之塑性行為 239 圖3.111 簡化之線模型之邊界條件設置 240 圖3.112 簡化之點模型之邊界條件設置 240 圖3.113 全模型與簡化模型側推分析曲線比較 241 圖3.114 系統B使用三種模型於側推至側位移角0.1%時底層塑性行為比較 241 圖3.115 系統B使用三種模型於側推至側位移角0.25%時底層塑性行為比較 241 圖3.116 系統B使用三種模型於側推至側位移角0.5%時底層塑性行為比較 242 圖3.117 系統B使用三種模型於側推至側位移角1.0%時底層塑性行為比較 242 圖3.118 系統B使用三種模型於側推至側位移角1.5%時底層塑性行為比較 242 圖3.119 系統B使用三種模型於側推至側位移角2.0%時底層塑性行為比較 243 圖3.120 系統B使用三種模型於側推至側位移角2.5%時底層塑性行為比較 243 圖3.121 系統B使用三種模型於側推至側位移角3.0%時底層塑性行為比較 243 圖3.122 系統B使用三種模型於側推至側位移角4.0%時底層塑性行為比較 244 圖3.123 系統B使用三種模型於側推至側位移角5.0%時底層塑性行為比較 244 圖3.124 系統B之三種模型一樓受拉柱頂之轉角與側位移關係 244 圖3.125 系統B之三種模型一樓鋼板之轉角與側位移關係 245 圖3.126 系統B之三種模型一樓受壓柱頂之轉角與側位移關係 245 圖3.127 系統B之三種模型一樓受壓柱軸力與側位移關係 245 圖3.128 簡化模型中所選取元素之位置圖 246 圖3.129 計算拉力場角度之平面應力分量圖示 246 圖3.130 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統A點模型並施加彎矩) 247 圖3.131 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統A點模型不施加彎矩) 247 圖3.132側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統A點模型並施加彎矩) 248 圖3.133 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統A點模型不施加彎矩) 248 圖3.134 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統A點模型並施加彎矩) 249 圖3.135 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統A點模型不施加彎矩) 249 圖3.136 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統A線模型並施加彎矩) 250 圖3.137 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統A線模型不施加彎矩) 250 圖3.138 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統A線模型並施加彎矩) 251 圖3.139 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統A線模型不施加彎矩) 251 圖3.140 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統A線模型並施加彎矩) 252 圖3.141 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統A線模型不施加彎矩) 252 圖3.142 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統B點模型並施加彎矩) 253 圖3.143 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統B點模型不施加彎矩) 253 圖3.144 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統B點模型並施加彎矩) 254 圖3.145 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統B點模型不施加彎矩) 254 圖3.146 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統B點模型並施加彎矩) 255 圖3.147 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統B點模型不施加彎矩) 255 圖3.148 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統B線模型並施加彎矩) 256 圖3.149 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統B線模型不施加彎矩) 256 圖3.150 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統B線模型並施加彎矩) 257 圖3.151 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統B線模型不施加彎矩) 257 圖3.152 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統B線模型並施加彎矩) 258 圖3.153 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統B線模型不施加彎矩) 258 圖3.154 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統C點模型並施加彎矩) 259 圖3.155 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統C點模型不施加彎矩) 259 圖3.156 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統C點模型並施加彎矩) 260 圖3.157 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統C點模型不施加彎矩) 260 圖3.158 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統C點模型並施加彎矩) 261 圖3.159 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統C點模型不施加彎矩) 261 圖3.160 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統C線模型並施加彎矩) 262 圖3.161 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統C線模型不施加彎矩) 262 圖3.162 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統C線模型並施加彎矩) 263 圖3.163 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統C線模型不施加彎矩) 263 圖3.164 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統C線模型並施加彎矩) 264 圖3.165 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統C線模型不施加彎矩) 264 圖3.166 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統D點模型並施加彎矩) 265 圖3.167 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統D點模型不施加彎矩) 265 圖3.168 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統D點模型並施加彎矩) 266 圖3.169 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統D點模型不施加彎矩) 266 圖3.170 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統D點模型並施加彎矩) 267 圖3.171 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統D點模型不施加彎矩) 267 圖3.172 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統D線模型並施加彎矩) 268 圖3.173 側位移角0.5%時之拉力場角度分布(系統D線模型不施加彎矩) 268 圖3.174 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統D線模型並施加彎矩) 269 圖3.175 側位移角1.0%時之拉力場角度分布(系統D線模型不施加彎矩) 269 圖3.176 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統D線模型並施加彎矩) 270 圖3.177 側位移角2.5%時之拉力場角度分布(系統D線模型不施加彎矩) 270 圖3.178 剪力牆受到純剪力以及純彎矩作用下之變形圖 271 圖3.179 簡化模型中所選取靠近邊界構件之元素位置圖 271 圖3.180 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到0M作用) 272 圖3.181 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到0M作用) 273 圖3.182 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到0M作用) 274 圖3.183 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到0.5M作用) 275 圖3.184 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到0.5M作用) 276 圖3.185 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到0.5M作用) 277 圖3.186 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到1.0M作用) 278 圖3.187 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到1.0M作用) 279 圖3.188 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到1.0M作用) 280 圖3.189 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到1.5M作用) 281 圖3.190 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到1.5M作用) 282 圖3.191 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到1.5M作用) 283 圖3.192 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到2.0M作用) 284 圖3.193 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到2.0M作用) 285 圖3.194 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統A受到2.0M作用) 286 圖3.195 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到0M作用) 287 圖3.196 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到0M作用) 288 圖3.197 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到0M作用) 289 圖3.198 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到0.5M作用) 290 圖3.199 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到0.5M作用) 291 圖3.200 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到0.5M作用) 292 圖3.201 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到1.0M作用) 293 圖3.202 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到1.0M作用) 294 圖3.203 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到1.0M作用) 295 圖3.204 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到1.5M作用) 296 圖3.205 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到1.5M作用) 297 圖3.206 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到1.5M作用) 298 圖3.207 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到2.0M作用) 299 圖3.208 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到2.0M作用) 300 圖3.209 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統B受到2.0M作用) 301 圖3.210 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到0M作用) 302 圖3.211 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到0M作用) 303 圖3.212 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到0M作用) 304 圖3.213 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到0.5M作用) 305 圖3.214 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到0.5M作用) 306 圖3.215 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到0.5M作用) 307 圖3.216 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到1.0M作用) 308 圖3.217 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到1.0M作用) 309 圖3.218 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到1.0M作用) 310 圖3.219 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到1.5M作用) 311 圖3.220 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到1.5M作用) 312 圖3.221 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到1.5M作用) 313 圖3.222 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到2.0M作用) 314 圖3.223 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到2.0M作用) 315 圖3.224 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統C受到2.0M作用) 316 圖3.225 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到0M作用) 317 圖3.226 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到0M作用) 318 圖3.227 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到0M作用) 319 圖3.228 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到0.5M作用) 320 圖3.229 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到0.5M作用) 321 圖3.230側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到0.5M作用) 322 圖3.231 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到1.0M作用) 323 圖3.232側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到1.0M作用) 324 圖3.233側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到1.0M作用) 325 圖3.234 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到1.5M作用) 326 圖3.235側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到1.5M作用) 327 圖3.236 側位移2.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到1.5M作用) 328 圖3.237 側位移0.5%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到2.0M作用) 329 圖3.238 側位移1.0%時之塑性行為及拉力場角度(系統D受到2.0M作用) 330 圖4.1 MATS 試驗機之機構配置圖 331 圖4.2 SAC設計反應譜 (Los Angeles) 331 圖4.3 十二層樓設計平面圖(朱駿魁 2010) 332 圖4.4 十二層樓設計立面圖 332 圖4.5 NC與SC十二層樓全結構設計之斷面尺寸 333 圖4.6 NC與SC縮尺試體設計之斷面尺寸 334 圖4.7 NC試體預測之塑性行為 334 圖4.8 SC縮尺試體設計之斷面尺寸 334 圖4.9 柱頂加勁板設計 335 圖4.10 試體夾具與MATS相對位置圖 335 圖4.11 試體上方夾具配置圖 336 圖4.12 試體上方夾具之加勁板 336 圖4.13 試體下方夾具預力與螺栓配置 336 圖4.14試體下方夾具與梳梢之配置 337 圖4.15 下方夾具之側向支撐配置圖 337 圖4.16中間梁之側撐支撐(一) 338 圖4.17中間梁之側撐支撐(二) 338 圖4.18 縮尺試體之實驗方法 339 圖4.19 十二樓全結構之側向力與傾倒彎矩之分布 339 圖4.20 試體施加之傾倒彎矩之計算方法 340 圖4.21 反覆載重位移施加歷時圖 340 圖4.22 試體施加載重之流程圖 341 圖5.1梳梢材料之化學元素組成 342 圖5.2鋼材拉伸試驗結果與其三線性近似模型(一) 342 圖5.3鋼材拉伸試驗結果與其三線性近似模型(二) 343 圖5.4 鋼板拉伸試驗結果與其雙線性近似模型 343 圖5.5 試體NC於試驗過程+0.1%與+0.25% rad.記錄圖 343 圖5.6試體NC於試驗過程±0.5%與±0.75% rad.記錄圖 344 圖5.7試體NC於試驗過程±1.0%與±1.25% rad.記錄圖 344 圖5.8試體NC於試驗過程+1.5%與+2.0% rad.記錄圖 345 圖5.9試體NC於試驗過程±2.5% rad.記錄圖 345 圖5.10試體NC於試驗過程+3.0%與+4.0% rad.記錄圖 346 圖5.11試體NC於試驗過程+5.0%與疲勞試驗結束後之記錄圖 346 圖5.12試體SC於試驗過程+0.1%與+0.25% rad.記錄圖 347 圖5.13試體SC於試驗過程+0.5%與+0.75% rad.記錄圖 347 圖5.14試體SC於試驗過程±1.0%與+1.25% rad.記錄圖 348 圖5.15試體SC於試驗過程+1.5%與+2.0% rad.記錄圖 348 圖5.16試體SC於試驗過程±2.5% rad.記錄圖 349 圖5.17試體SC於試驗過程+3.0%與+4.0% rad.記錄圖 349 圖5.18試體SC於試驗過程+5.0% rad.記錄圖 350 圖5.19試體SC於疲勞試驗結束後之記錄圖 350 圖6.1 試體之有限元素模型之幾何形狀與其網格 351 圖6.2 試體有限元素模型之元素與材料之設定 351 圖6.3 試體有限元素模型之邊界條件設定 352 圖6.4有限元素模型柱體之邊界條件 352 圖6.5 NC試體之原始受力與位移關係圖 353 圖6.6 SC試體之原始受力與位移關係圖 353 圖6.7試體力量峰值之損失 353 圖6.8摩擦力計算方法 354 圖6.9摩擦力與側位移角關係圖 354 圖6.10摩擦力與彎矩關係圖 355 圖6.11摩擦力與載重平台轉角關係圖 355 圖6.12摩擦力與最大側向力關係圖 356 圖6.13摩擦力修正方法簡圖 356 圖6.14 NC試體受力與變形關係圖(一) 357 圖6.15 SC試體受力與變形關係圖(一) 357 圖6.16 NC試體受力與變形關係圖(二) 358 圖6.17 SC試體受力與變形關係圖(二) 359 圖6.18 NC試體彈性階段受力與變形關係圖(一) 360 圖6.19 NC試體彈性階段受力與變形關係圖(二) 360 圖6.20 NC試體彈性階段受力與變形關係圖(三) 361 圖6.21 NC試體彈性階段受力與變形關係圖(四) 361 圖6.22 SC試體彈性階段受力與變形關係圖(一) 362 圖6.23 SC試體彈性階段受力與變形關係圖(二) 362 圖6.24 SC試體彈性階段受力與變形關係圖(三) 363 圖6.25 SC試體彈性階段受力與變形關係圖(四) 363 圖6.26 NC與SC試體疲勞試驗之受力與變形關係圖 364 圖6.27 NC試體疲勞試驗中試體尖峰強度與疲勞循環關係圖 364 圖6.28 NC試體疲勞試驗中試體尖峰強度與疲勞循環關係圖 365 圖6.29 三軸應變計3N1顯示一樓受拉柱柱底腹板之應力圖 365 圖6.30三軸應變計3N1顯示一樓受壓柱柱底腹板之應力圖 365 圖6.31三軸應變計3S2顯示一樓受壓柱柱頂腹板之應力圖 366 圖6.32三軸應變計3N2顯示一樓受拉柱柱頂腹板之應力圖 366 圖6.33三軸應變計3S3顯示二樓受壓柱柱底腹板之應力圖 366 圖6.34三軸應變計3S4顯示二樓受壓柱柱頂腹板之應力圖 366 圖6.35三軸應變計3S3顯示二樓受拉柱柱底腹板之應力圖 367 圖6.36三軸應變計3N4顯示二樓受拉柱柱頂腹板之應力圖 367 圖6.37三軸應變計3S5顯示中間梁南側腹板之應力圖 367 圖6.38三軸應變計3S5顯示中間梁北側腹板之應力圖 367 圖6.39三軸應變計3S6顯示頂梁南側腹板之應力圖 368 圖6.40三軸應變計3N6顯示中間梁北側腹板之應力圖 368 圖6.41 兩座試體ABAQUS有限元素模型於全面降伏階段分析結果 369 圖6.42 兩座試體ABAQUS有限元素模型於應變硬化階段分析結果 369 圖6.43試體NC有限元素模型模擬(左)0.1%rad與(右)0.25%側位移之反應 370 圖6.44試體NC有限元素模型模擬(左)0.5%rad與(右)1.0%側位移之反應 370 圖6.45試體NC有限元素模型模擬(左)1.5%rad與(右)2.0%側位移之反應 371 圖6.46試體NC有限元素模型模擬2.5%側位移之反應 371 圖6.47試體SC有限元素模型模擬(左)0.1%rad與(右)0.25%側位移之反應 372 圖6.48試體SC有限元素模型模擬(左)0.5%rad與(右)1.0%側位移之反應 372 圖6.49試體SC有限元素模型模擬(左)1.5%rad與(右)2.0%側位移之反應 373 圖6.50試體SC有限元素模型模擬2.5%側位移之反應 373 圖6.51 試體NC與SC之樓層側位移角分配比例 374 圖6.52試體NC之樓層側位移角分配比例 374 圖6.53試體SC之樓層側位移角分配比例 375 圖6.54試體NC與SC中間梁兩端之絕對位移 375 圖6.55 三軸應變計量測NC試體鋼板於正向位移時之拉力場角度 375 圖6.56三軸應變計量測NC試體鋼板於負向位移時之拉力場角度 376 圖6.57三軸應變計量測SC試體鋼板於正向位移時之拉力場角度 376 圖6.58三軸應變計量測SC試體鋼板於負向位移時之拉力場角度 376 圖6.59有限元素模型輸出NC試體鋼板於正向位移時之拉力場角度(一) 377 圖6.60有限元素模型輸出NC試體鋼板於正向位移時之拉力場角度(二) 377 圖6.61有限元素模型輸出SC試體鋼板於正向位移時之拉力場角度(一) 377 圖6.62有限元素模型輸出SC試體鋼板於正向位移時之拉力場角度(二) 378 圖6.63單軸應變計N8與N9顯示試體NC中間梁北側上下翼板之應力圖 378 圖6.64單軸應變計N10與N12顯示試體NC頂梁北側上下翼板之應力圖 378 圖6.65單軸應變計S8與S9顯示試體NC中間梁南側上下翼板之應力圖 379 圖6.66單軸應變計S10與S12顯示試體NC頂梁南側上下翼板之應力圖 379 圖6.67單軸應變計N8與N9顯示試體SC中間梁北側上下翼板之應力圖 379 圖6.68單軸應變計N10與N12顯示試體SC頂梁北側上下翼板之應力圖 379 圖6.69單軸應變計S8與S9顯示試體SC中間梁南側上下翼板之應力圖 380 圖6.70單軸應變計S10與S12顯示試體SC頂梁南側上下翼板之應力圖 380 圖6.71 試體NC與SC底層邊界柱之塑性反應 380 圖6.72單軸應變計N1於試體NC一樓受拉柱0.15倍柱高處內外側翼板應力 381 圖6.73單軸應變計N2於試體NC一樓受拉柱0.3倍柱高處內外側翼板應力 381 圖6.74單軸應變計N3於試體NC一樓受拉柱0.45倍柱高處內外側翼板應力 381 圖6.75單軸應變計N4於試體NC一樓受拉柱0.8倍柱高處內外側翼板應力 381 圖6.76單軸應變計N5於試體NC二樓受拉柱底內外側翼板應力 382 圖6.77單軸應變計N6於試體NC二樓受拉柱頂內外側翼板應力 382 圖6.78單軸應變計S1於試體NC一樓受壓柱0.15倍柱高處內外側翼板應力 382 圖6.79單軸應變計S2於試體NC一樓受壓柱0.3倍柱高處內外側翼板應力 382 圖6.80單軸應變計S3於試體NC一樓受壓柱0.45倍柱高處內外側翼板應力 383 圖6.81單軸應變計S4於試體NC一樓受壓柱0.8倍柱高處內外側翼板應力 383 圖6.82單軸應變計S5於試體NC二樓受壓柱底內外側翼板應力 383 圖6.83單軸應變計S6於試體NC二樓受壓柱頂內外側翼板應力 383 圖6.84單軸應變計N1於試體SC一樓受拉柱0.15倍柱高處內外側翼板應力 384 圖6.85單軸應變計N2於試體SC一樓受拉柱0.3倍柱高處內外側翼板應力 384 圖6.86單軸應變計N3於試體SC一樓受拉柱0.45倍柱高處內外側翼板應力 384 圖6.87單軸應變計N4於試體SC一樓受拉柱0.8倍柱高處內外側翼板應力 384 圖6.88單軸應變計N5於試體SC二樓受拉柱底內側翼板應力 385 圖6.89單軸應變計N6於試體SC二樓受拉柱頂內外側翼板應力 385 圖6.90單軸應變計S1於試體SC一樓受壓柱0.15倍柱高處內外側翼板應力 385 圖6.91單軸應變計S2於試體SC一樓受壓柱0.3倍柱高處內外側翼板應力 385 圖6.92單軸應變計S3於試體SC一樓受壓柱0.45倍柱高處內外側翼板應力 386 圖6.93單軸應變計S4於試體SC一樓受壓柱0.8倍柱高處內外側翼板應力 386 圖6.94單軸應變計S5於試體SC二樓受壓柱底內外側翼板應力 386 圖6.95單軸應變計S6於試體SC二樓受壓柱頂內外側翼板應力 386 圖6.96單軸應變計N7於試體NC二樓受拉柱頭內外側加勁板應力 387 圖6.97單軸應變計S7於試體NC二樓受壓柱頭內外側加勁板應力 387 圖6.98單軸應變計N7於試體SC二樓受拉柱頭內外側加勁板應力 387 圖6.99單軸應變計S7於試體SC二樓受壓柱頭內外側加勁板應力 387 圖6.100 試體NC南側邊界柱於正向側推下之相對旋轉角 388 圖6.101試體NC北側邊界柱於負向側推下之相對旋轉角 388 圖6.102試體SC南側邊界柱於正向側推下之相對旋轉角 388 圖6.103試體SC北側邊界柱於負向側推下之相對旋轉角 389 圖6.104試體NC南側邊界柱於正向側推下之曲率 389 圖6.105試體NC北側邊界柱於負向側推下之曲率 389 圖6.106試體SC南側邊界柱於正向側推下之曲率 390 圖6.107試體SC北側邊界柱於負向側推下之曲率 390 圖6.108試體NC正向側推南側邊界柱沿柱高之間格化與平滑化曲率分布 391 圖6.109試體NC負向側推北側邊界柱沿柱高之間格化與平滑化曲率分布 391 圖6.110試體SC正向側推南側邊界柱沿柱高之間格化與平滑化曲率分布 392 圖6.111試體NC負向側推北側邊界柱沿柱高之間格化與平滑化曲率分布 392 圖6.112試體NC與SC邊界柱於有限元素模型中之轉角 393 圖6.113試體NC於全面降伏階段下有限元素模型中之塑鉸位置 393 圖6.114試體NC於應變硬化階段下有限元素模型中之塑鉸位置 394 圖6.115試體SC於全面降伏階段下有限元素模型中之塑鉸位置 394 圖6.116試體SC於應變硬化階段下有限元素模型中之塑鉸位置 394 圖6.117邊界柱塑性變形示意圖 395 圖6.118邊界柱內拉效應示意圖 395 圖6.119 試體NC與SC南側底層柱於正向側推時之絕對位移 396 圖6.120試體NC與SC南側一二樓邊界柱於正向側推時之絕對位移 396 圖6.121試體NC與SC北側底層柱於負向側推時之絕對位移 397 圖6.122試體NC與SC南側一二樓邊界柱於負向側推時之絕對位移 397 圖6.123試體NC與SC南側底層柱於正向側推時之殘餘絕對位移 398 圖6.124試體NC與SC南側一二樓邊界柱於正向側推時之殘餘絕對位移 398 圖6.125試體NC與SC北側底層柱於負向側推時之殘餘絕對位移 399 圖6.126試體NC與SC北側一二樓邊界柱於負向側推時之殘餘絕對位移 399 圖6.127試體NC與SC南側底層柱於正向側推時之殘餘相對位移 400 圖6.128試體NC與SC南側二樓邊界柱於正向側推時之殘餘相對位移 400 圖6.129試體NC與SC北側底層柱於負向側推時之殘餘相對位移 401 圖6.130試體NC與SC北側二樓邊界柱於負向側推時之殘餘相對位移 401 圖6.131試體NC之底層受壓邊界柱之殘餘相對變位 402 圖6.132試體SC之底層受壓邊界柱之殘餘相對變位 402 圖6.133 計算南北邊界柱靠近量簡圖 402 圖6.134試體NC與SC之南北邊界柱靠近量值 403 圖6.135柱斷面量測扭轉之示意圖 403 圖6.136試體NC與SC於底層柱0.5倍柱高處之轉角 404 圖6.137試體NC之垂直變形量 404 圖6.138試體SC之垂直變形量 405 圖6.139試體NC與SC之MATS載重平台轉角與施載彎矩關係圖 405 圖6.140試體NC與SC之施載剪力與彎矩關係圖 405 圖6.141試體NC與SC於有限元素模型輸出之鋼板對柱面之拉力 406 圖6.142 (a)修正與否之鋼板拉力與(b)其所對應之彎矩圖 406 圖6.143試體NC與SC於有限元素模型輸出底層柱斷面之彎矩 407 圖6.144試體NC與SC有限元素模型輸出之彎矩與設計公式之彎矩比較 407 圖6.145 使用修正與未修正之鋼板拉力計算之彎矩與有限元素模型之比較 408 圖6.146試體NC由柱面單軸應變計所計算出之彎矩與有限元素模型之比較 408 圖6.147試體SC由柱面單軸應變計所計算出之彎矩與有限元素模型之比較 409 圖6.148試體NC與SC於有限元素模型輸出底層柱斷面之剪力 409 圖6.149試體NC與SC有限元素模型輸出之剪力與設計公式之剪力比較 410 圖6.150鋼板之剪力變形與撓曲變形計算方法 410 圖6.151試體NC與SC剪力變形與撓曲變形關係圖 411 圖6.152試體NC與SC剪力與剪力變形關係圖 411 圖6.153試體NC與SC彎矩與撓曲變形關係圖 411 圖6.154試體NC使用修正之彎矩剪力比之側推曲線(一) 412 圖6.155試體NC使用修正之彎矩剪力比之側推曲線(二) 412 圖6.156試體SC使用修正之彎矩剪力比之側推曲線(一) 413 圖6.157試體SC使用修正之彎矩剪力比之側推曲線(二) 413 圖6.158試體NC使用縮尺全模型、子結構模型與試體之側推分析比較 414 圖6.159試體SC使用縮尺全模型、子結構模型與試體之側推分析比較 414 照片目錄 照片4.1 MATS 試驗機之全景圖 415 照片4.2 魚尾板與邊界梁柱之接合 415 照片4.3 鋼板與夾具母材焊道處拉裂(張景棠 2009) 416 照片4.4 柱頂加勁板設計 416 照片4.5 連續板開孔設計 417 照片4.6 梁柱交會區設計 417 照片4.7 試體上方夾具配置 418 照片4.8 試體上方夾具之加勁板 418 照片4.9 試體下方夾具之預力與螺栓配置 419 照片4.10 試體下方夾具與梳梢之配置 419 照片4.11 下方夾具之側向支撐配置 420 照片4.12 中間梁之側撐檔板 420 照片4.13 中間梁之側向支撐(一) 421 照片4.14 中間梁之側向支撐(二) 421 照片4.15 中間梁之側撐元件 422 照片4.16 頂梁之側撐元件 422 照片4.17 側撐檔板、側撐短柱與側撐元件之接合 423 照片4.18 側撐元件與梁之RBS處之接合 423 照片4.19 鋼板上之網格 424 照片4.20 三軸應變計於鋼板之配置位置 424 照片4.21 拉線式位移計之配置 425 照片4.22 參考柱與拉線式位移計之配置 425 照片4.23 角度計配置圖 426 照片4.24 電子測微計於下方夾具之配置 426 照片4.25 LVDT位移計架設方式 427 照片4.26 LVDT位移計架設位置 427 照片5.1 材料拉力試驗配置 428 照片5.2 組裝試體過程(一) 428 照片5.3 組裝試體過程(二) 429 照片5.4 組裝試體過程(三) 429 照片5.5 組裝試體過程(四) 430 照片5.6 魚尾板與鋼板間之點焊 430 照片5.7 組裝試體過程(五) 431 照片5.8 試體參考柱與側撐元件配置 431 照片5.9 試體安裝過程(一) 432 照片5.10 試體安裝過程(二) 432 照片5.11 試體安裝過程(三) 433 照片5.12 試體安裝過程(四) 433 照片5.13 試體安裝過程(五) 434 照片5.14 試體安裝過程(六) 434 照片5.15 試體安裝過程(七) 435 照片5.16 試體安裝過程(八) 435 照片5.17 實驗安裝配置之正視照 436 照片5.18 實驗安裝配置之側視照 436 照片5.19 試體拆裝過程 437 照片5.20 側撐元件周圍因應力集中而降伏 437 照片5.21 試體NC於0.75%之南側一樓柱底翼板之降伏 438 照片5.22 試體NC於0.75%之北側一樓柱底腹板之降伏 438 照片5.23 試體NC於0.75%之中間梁南側腹板降伏 439 照片5.24 試體NC於0.75%之北側二樓柱頭處應力集中降伏 439 照片5.25 夾具與Cross Beam之縫隙 440 照片5.26 試體NC於1.0%之北側一樓柱底翼板之降伏 440 照片5.27 試體NC於1.0%之北側一樓柱底腹板之降伏 441 照片5.28 試體NC於1.0%之南側一樓柱底翼板之降伏 441 照片5.29 試體NC於1.0%之南側頂梁腹板之降伏 442 照片5.30 試體NC於1.0%之北側二樓柱頭應力集中降伏 442 照片5.31 試體NC於1.25%之北側一樓柱底腹板之降伏 443 照片5.32 試體NC於1.25%之北側一樓柱底翼板之降伏 443 照片5.33 試體NC於1.25%之南側一樓柱底腹板之降伏 444 照片5.34 試體NC於1.25%之南側一樓柱底翼板之降伏 444 照片5.35 試體NC於1.25%之南側頂梁腹板之降伏 445 照片5.36 試體NC於1.25%之北側中間梁翼板之降伏 445 照片5.37 試體NC於1.5%之北側一樓柱底翼板之降伏 446 照片5.38 試體NC於1.5%之北側一樓柱底腹板之降伏 446 照片5.39 試體NC於1.5%之南側一樓柱底腹板之降伏 447 照片5.40 試體NC於1.5%之北側二樓柱頭翼板之降伏 447 照片5.41 試體NC於2.0%之北側一樓柱底腹板之降伏 448 照片5.42 試體NC於2.0%之南側一樓柱底腹板之降伏 448 照片5.43 試體NC於2.0%之南側一樓柱底翼板之降伏 449 照片5.44 試體NC於2.0%之北側一樓柱底翼板之降伏 449 照片5.45 試體NC於2.0%之北側頂梁翼板之降伏 450 照片5.46 試體NC於2.5%之北側一樓柱底翼板之降伏 450 照片5.47 試體NC於2.5%之北側一樓柱底腹板之降伏 451 照片5.48 試體NC於2.5%之南側一樓柱底翼板之降伏 451 照片5.49 試體NC於2.5%之南側一樓柱底腹板之降伏 452 照片5.50 試體NC於2.5%之南側頂梁翼板之降伏 452 照片5.51 試體NC於2.5%之南側頂梁腹板之降伏 453 照片5.52 試體NC於3.0%之北側一樓柱底翼板之降伏 453 照片5.53 試體NC於3.0%之北側一樓柱底腹板之降伏 454 照片5.54 試體NC於3.0%之南側一樓柱底翼板之降伏 454 照片5.55 試體NC於3.0%之南側一樓柱底腹板之降伏 455 照片5.56 試體NC於4.0%之北側一樓柱底腹板之降伏 455 照片5.57 試體NC於4.0%之北側一樓柱底翼板之降伏 456 照片5.58 試體NC於4.0%之南側一樓柱底腹板之降伏 456 照片5.59 試體NC於4.0%之南側一樓柱底翼板之降伏 457 照片5.60 魚尾板之凹折 457 照片5.61 鋼板石膏剝落 458 照片5.62 試體SC於0.25%之南側二樓柱頂應力集中之降伏 458 照片5.63 試體SC於0.5%之北側頂梁翼板之降伏 459 照片5.64 試體SC於0.5%之南側二樓柱翼板之降伏 459 照片5.65 試體SC於0.75%之南側一樓柱翼板之降伏 460 照片5.66 試體SC於1.0%之北側一樓柱翼板之降伏 460 照片5.67 試體SC於1.0%之南側一樓柱翼板之降伏 461 照片5.68 試體SC於1.0%之北側二樓梁柱交會區之降伏 461 照片5.69 試體SC於1.0%之北側二樓柱頭翼板之降伏 462 照片5.70 試體SC於1.25%之北側一樓柱翼板之降伏 462 照片5.71 試體SC於1.25%之南側一樓柱翼板之降伏 463 照片5.72 試體SC於1.25%之北側中間梁翼板之降伏 463 照片5.73 試體SC於1.5%之北側一樓柱翼板之降伏 464 照片5.74 試體SC於1.5%之南側一樓柱翼板之降伏 464 照片5.75 試體SC於1.5%之南側一樓柱翼板之降伏 465 照片5.76 試體SC於1.5%之南側頂梁翼板之降伏 465 照片5.77 試體SC於1.5%之北側二樓梁柱交會區之降伏 466 照片5.78 試體SC於2.0%之南側一樓柱翼板之降伏 466 照片5.79 試體SC於2.0%之北側二樓柱翼板之降伏 467 照片5.80 試體SC於2.0%之北側頂梁腹板之降伏 467 照片5.81 試體SC於2.0%之南側頂梁腹板之降伏 468 照片5.82 試體SC於2.5%之北側一樓柱翼板之降伏 468 照片5.83 試體SC於2.5%之南側一樓柱翼板之降伏 469 照片5.84 試體SC於2.5%之北側一樓柱頭頂翼板之與腹板降伏 469 照片5.85 試體SC於2.5%之南側一樓柱頭頂翼板之與腹板降伏 470 照片5.86 試體SC於2.5%之南側頂梁腹板之降伏 470 照片5.87 試體SC於2.5%之北側頂梁腹板之降伏 471 照片5.88 試體SC於2.5%之北側頂梁腹板之局部挫屈 471 照片5.89 試體SC於2.5%之北側中間梁之些許斷裂 472 照片5.90 試體SC於2.5%之魚尾板凹折 472 照片5.91 試體SC於2.5%之北側二樓柱翼板之降伏 473 照片5.92 試體SC於2.5%之北側二樓梁柱交會區之降伏 473 照片5.93 試體SC於3.0%之北側一樓柱翼板之降伏 474 照片5.94 試體SC於3.0%之北側一樓柱頂翼板之降伏 474 照片5.95 試體SC於3.0%之南側一樓柱內翼板之降伏 475 照片5.96 試體SC於3.0%之南側一樓柱外翼板之降伏 475 照片5.97 試體SC於3.0%之北側二樓柱底翼板之降伏 476 照片5.98 試體SC於3.0%之北側一樓柱翼板之降伏 476 照片5.99 試體SC於4.0%之北側一樓柱弱軸挫屈 477 照片5.100 試體SC於4.0%之北側一樓柱扭轉挫屈 477 照片5.101 試體SC於試體4.0%之南側一樓柱弱軸挫屈 478 照片5.102 試體SC於4.0%之南側一樓柱扭轉挫屈 478 照片5.103 試體SC於4.0%之北側一樓柱弱軸挫屈變形 479 照片5.104 試體SC於5.0%之魚尾板凹折 479 照片5.105 試體SC於5.0%之南側一樓柱弱扭轉挫屈 480 照片5.106 試體SC於5.0%之南側頂梁翼板之降伏 480 照片5.107 試體SC於5.0%之南側中間梁翼板之降伏 481 照片5.108 試體SC於5.0%之南側頂梁翼板之降伏 481 照片5.109 試體SC於5.0%之南側二樓梁柱交會區之降伏 482 照片5.110 鋼板之皺褶 482 照片5.111 試體NC於疲勞試驗之接合處破壞 483 照片5.112 試體NC於疲勞試驗後南側一樓柱翼板塑性區 484 照片5.113 試體NC於疲勞試驗後南側一樓柱腹板塑性區 484 照片5.114 試體NC於疲勞試驗後北側一樓柱翼板塑性區 485 照片5.115 試體NC於疲勞試驗後北側一樓柱腹板塑性區 485 照片5.116 試體NC於疲勞試驗後中間梁與鋼板之撕裂 486 照片5.117 試體NC於疲勞試驗後中間梁北側之局部挫屈與魚尾板凹折 486 照片5.118 試體NC於疲勞試驗後中間梁南側之局部挫屈與魚尾板凹折 487 照片5.119 試體NC於疲勞試驗後南側頂梁腹板降伏狀與梁柱交會區 487 照片5.120 試體NC於疲勞試驗後北側頂梁腹板降伏狀與梁柱交會區 488 照片5.121 試體NC於疲勞試驗後北側頂梁梁翼切銷處有些許斷裂 488 照片5.122 試體NC於疲勞試驗後之試體正視圖 489 照片5.123 試體SC於疲勞試驗時底層柱之側向扭轉挫屈與整體弱軸挫屈 490 照片5.124 試體SC於疲勞試驗後南側一樓柱翼板塑性區 491 照片5.125 試體SC於疲勞試驗後北側一樓柱翼板塑性區 491 照片5.126 試體SC於疲勞試驗後南側一樓柱翼板局部挫屈 492 照片5.127 試體SC於疲勞試驗後南側一樓柱西側翼板局部挫屈位置 492 照片5.128 試體SC於疲勞試驗後南側一樓柱東側翼板局部挫屈位置 493 照片5.129 試體SC於疲勞試驗後北側一樓柱西側翼板局部挫屈位置 493 照片5.130 試體SC於疲勞試驗後北側一樓柱東側翼板局部挫屈位置 494 照片5.131 試體SC於疲勞試驗後北側柱中間梁腹板挫屈 494 照片5.132 試體SC於疲勞試驗後北側柱中間梁撕裂 495 照片5.133 試體SC於疲勞試驗後南側柱中間梁腹板挫屈與撕裂 495 照片5.134 試體SC於疲勞試驗後南側柱中間梁腹板撕裂 496 照片5.135 試體SC於疲勞試驗後北側一樓柱頂之降伏 496 照片5.136 試體SC於疲勞試驗後頂梁北側腹板與柱翼板之降伏 497 照片5.137 試體SC於疲勞試驗後北側頂梁梁柱交會區之降伏 497 照片5.138 試體SC於疲勞試驗後頂梁南側腹板與梁柱交會區之降伏 498 照片5.139 試體SC於疲勞試驗後頂梁南側接合之斷裂 498 照片5.140 試體SC於疲勞試驗後頂梁南側梁翼切銷處之斷裂 499 照片5.141 試體SC於疲勞試驗後鋼板之撕裂 499 照片5.142 試體SC於疲勞試驗後之試體正視圖 500 照片6.1 試體邊界柱疲勞試驗後局部挫屈之殘餘變形 501 照片6.2 試體邊界柱疲勞試驗後些許弱軸挫屈之殘餘變形 50186643507 bytesapplication/pdf論文公開時間：2014/01/27論文使用權限：同意有償授權(權利金給回饋本人)鋼板剪力牆多樓層鋼板剪力牆邊界柱構件耐震設計容量設計子結構模型thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/260771/1/ntu-103-R00521217-1.pdf