2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、臺灣地區(qū)自921大地震後造成的人員傷亡及財產(chǎn)損失給社會經(jīng)濟及人們的心里帶來了巨大的負(fù)面影響。因此,對既有建筑物維修補強及新建筑物設(shè)計階段,如何控制結(jié)構(gòu)的地震破壞程度,使地震災(zāi)害損失減到最少就愈顯重要。傳統(tǒng)舊規(guī)范是以強度,或強度韌性設(shè)計,無法把建筑物生命周期受地震破壞情形及經(jīng)濟損失程度透明化描述說明。近年來興起基於以變位及多元參數(shù)的性能耐震設(shè)計理念與方法,已得到世界各國地震工程界的廣泛認(rèn)可,新建筑物設(shè)計,老舊建筑物強度評估、維修補強,已明

2、訂於規(guī)范中。 鑒於業(yè)主已要求設(shè)計單位,進(jìn)行耐震性能設(shè)計,卻又無一規(guī)范或設(shè)計指南可遵循,或有設(shè)計分析檢核評估驗證實例可供酌參,在實務(wù)工程設(shè)計中真正體現(xiàn)性能耐震設(shè)計理念,性能設(shè)計方法、完善的耐震設(shè)計規(guī)范、存有大量的問題需待進(jìn)一步研究解決,工程師們要進(jìn)行耐震性能設(shè)計受到很大挑戰(zhàn)。 基於性能的耐震設(shè)計方法,首要探討性能設(shè)計之理念,包括性能目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn),性能等級以及地震危害,以及了解各種結(jié)構(gòu)分析方法,并探討世界各國有關(guān)性能設(shè)計規(guī)定,

3、從而對臺灣歷年來有關(guān)性能設(shè)計法規(guī)之探索,臺灣現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范雖隱含有部分耐震性能設(shè)計之理念,如考慮30年回歸期、475年回歸期、2500年回歸期之地震,及要求475年回歸期地震下非彈性位移發(fā)生極限值之一半、中小地震下為控制非結(jié)構(gòu)墻之破壞而限制最大層間變位之比值,規(guī)范也考慮多等級地震危害下之耐震設(shè)計目標(biāo),但現(xiàn)行規(guī)范仍然強調(diào)強度設(shè)計,僅對中小地震下之結(jié)構(gòu)變位加以限制,用以控制中小地震下之非結(jié)構(gòu)構(gòu)材之破壞,而非采用性能設(shè)計方法。 臺灣地區(qū)

4、始於1997年版規(guī)范方有韌性耐震設(shè)計之規(guī)定,而性能設(shè)計以非線性分析方法為主要,本文由韌性對地震之效用與周期關(guān)系,建筑物之韌性容量及耐震設(shè)計基本原則加以研究,非線性分析方法有關(guān)之容量震譜、需求震譜,ARDS曲線之建立加以基礎(chǔ)研究。 進(jìn)而探討傳統(tǒng)舊規(guī)范及強度韌性設(shè)計法,強度韌性耐震能力評估法,以各半層耐震能力表示耐震能力,發(fā)現(xiàn)其不足之處。無法把建筑物生命周期受地震破壞情形及經(jīng)濟損失程度透明化描述說明清楚。研析,現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范之強度韌性

5、法,無法掌控結(jié)構(gòu)之破壞機制,不能有效估計結(jié)構(gòu)在強地震力作用下工作性能之缺失。 惟有,探討非線性靜力分析法(推覆分析法),用以估計結(jié)構(gòu)和構(gòu)件之非線性變形,結(jié)果比強度韌性法更接近實際,能掌握破壞機制。但利用推覆分析法(PushoverAnalysis)進(jìn)行耐震能力評估與設(shè)計,在實務(wù)上存在有許多問題,如混凝土構(gòu)造,空框架、含磚墻或剪力墻等塑性鉸之建構(gòu),分析流程,采用分析軟件特性之掌握諸多問題,有待克服。通過本文的算例驗證,發(fā)現(xiàn)其不足之

6、處,提出改善方式,可供可實務(wù)上應(yīng)用。 臺灣工程師進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計最常用的套裝程式為ETABS及SAP2000,這兩套程式提供的非線性靜力分析又稱推覆分析,推覆分析可用以計算建筑物的基底剪力與屋頂變位的關(guān)系曲線,經(jīng)由ATC-40的轉(zhuǎn)換規(guī)則,可得到建筑物的崩塌地表加速度。 由於ETABS及SAP2000程式中七種非線性塑性鉸中,均無法直接應(yīng)用於二維RC墻上,因此需設(shè)法以一維梁柱元素或二力斜桿替代之模擬RC墻之非線性行為。本文以A

7、CI規(guī)范、相關(guān)文獻(xiàn)及軟化壓拉桿觀念探討RC剪力墻承受剪力之剪力強度及變位行為,并提出剪力墻側(cè)向強度及變位預(yù)測模式,文中收集臺灣12個全尺寸RC剪力墻測試資料證明預(yù)測模式之準(zhǔn)確性,最後再以ETABS程式說明預(yù)測模式分析方法。 臺灣一般使用者在推覆分析時多使用SAP2000或ETABS軟件,但經(jīng)常由於使用者不熟悉內(nèi)部參數(shù)設(shè)定,導(dǎo)致分析結(jié)果可信度降低。有監(jiān)於此,本文將以內(nèi)政部建筑研究所出版之《鋼筋混凝土建筑物耐震能力評估法與推廣》報告

8、中的塑性鉸評估為基礎(chǔ),參考FEMA-273、ATC40等建議方法,發(fā)展出一套合理的推覆分析及耐震能力評估方法:最後再以實驗室試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,并以「花蓮新城國中」示范耐震能力評估的過程。 改善推覆分析法,使其適合臺灣地區(qū)工程實務(wù),以ETABS為分析軟件,本文通過對混凝土構(gòu)造空框架、含磚墻、剪力墻推覆分析法之理論研究并經(jīng)實例試驗資料比對進(jìn)行綜合比較分析,建立塑性鉸及分析流程之分析模型,通過本文多個算例的驗證,適用於混凝土構(gòu)造、鋼構(gòu)

9、造、隔震構(gòu)造、各種樓層及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的非線性計算分析。應(yīng)用ETABS非線性計算軟件,采用本文提出的塑性鉸及分析流程之分析模型,分別對6層混凝土構(gòu)造框架結(jié)構(gòu)模型、35層鋼構(gòu)造框架結(jié)構(gòu)、28層及23層混凝土構(gòu)造框架結(jié)構(gòu)模型、14層混凝土構(gòu)造框架隔震結(jié)構(gòu)模型,進(jìn)行了不同地震波下的推覆分析法及動力時程非線性分析。 為探討建筑物在強大地震力作用下之非線性變形行為,本研究將強度韌性法及推覆分析方法進(jìn)行比較。此外,本研究不僅利用推覆分析方法討論鋼

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