非韌性雙層雙跨含牆RC構架之擬動態試驗與結構反應之HHT分析

The Pseudo Dynamic Test of Non-ductile Two-Story Two-Bay RC Frames Analyzed Through the Hilbert-Huang Transform

10.6377/JA.200406.0053

李有豐(Y. F. Li)；黃皓君(H. C. Huang)；張順益(S. Y. Chang)；黃鋼(K. Huang)

非韌性RC構架 ； 擬動態實驗 ； 希爾伯特－黃轉換 ； Non-ductile RC frame ； Pseudo dynamic test ； Hilbert-Huang transform

建築學報

47期（2004 / 06 / 01）

53 - 75

繁體中文

本文介紹一座雙層雙跨含RC牆的非韌性構架試體結合擬動態試驗結果及希爾伯特－黃轉換（Hilbert-Huang Transform, HHT），來了解RC結構物受地震作用下之行為。試體一樓柱身採用主筋搭接的方式來模擬921大地震造成常見軟弱層建築物的破壞，二樓則含有12cm厚和RC牆，其配筋方式為箍筋間距過大的非韌性構架。本文之擬動態試驗乃籍由為同加速大小之相同地震歷時，來模擬老舊RC建築物在經過大地震後實際的反應與破壞情形。本擬動態試驗在國家地震工程研究中心之大型結構力學實驗室進行。在結構反應分析方面，本文則對擬動態試驗所得到的位移-歷時反應，將實驗所得之位移-歷時反應進行希爾伯特-黃轉換，以了解試體在各時間瞬時頻率之變化，再藉由所得之邊際頻譜(Marginal Spectrum)來了解試體在地震力作用下損壞程度的大小。本文成果除了可以了解國內非韌性RC結構物之破壞過程，並可以定量的評估損壞之勁度與程度之關係和破壞之時間點。

In this paper, the analysis of the responses of the pseudo dynamic test of a RC frame using the Hilbert-Huang transform (HHT) is introduced to understand the behaviors of RC structure under seismic loadings. A two-story, two-bay non-ductile RC frame in-filled with RC wall throughout the second floor was designed and tested at the NCREE. Different peak accelerations of the seismic acceleration-time histories are applied to the RC frame in the pseudo-dynamic test. The HHT is used to analyze the displacement-time responses, obtained from pseudo dynamic test, of the RC frame under different seismic acceleration-time loadings. The HHT can transform the displacement-time responses into instantaneous frequency responses; and we can understand the times of the change of instantaneous frequency and their corresponding damages. The results of this paper can provide an approach to understand the damage history and to evaluate the relationship between the level of damage and its corresponding stiffness of non-ductile RC frames.

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