新型抗彎矩消能斜撐耐震行為特性研究與試驗

10.6653/MoCICHE.202012_47(6).0010

蕭博謙；李承益

土木水利

47卷6期（2020 / 12 / 01）

46 - 51

繁體中文

特殊同心斜撐構架系統（Special concentrically braced frame, SCBF）因先天上具有快速提升結構勁度之特性，已被廣泛使用於強震地區之建築結構中。但傳統挫屈斜撐通常有變形容易局部集中與強度衰退快速等之脆性破壞問題，導致結構韌性容量變形能力較低之缺點。為改善傳統挫屈斜撐韌性不足與遲滯消能行為不穩定等問題，本研究過去已開發一新型抗彎矩消能斜撐（Naturally buckling brace，文中皆以NBB代稱）之設計概念，經前期試驗驗證此NBB桿件不僅可大幅提升斜撐之韌性容量亦具備穩定之遲滯消能行為。為進一步探究NBB之耐震行為特性，本研究規劃兩階段試驗，第一階段試驗採單軸試驗方式進行，旨在探討於反復加載作用下，不同細長比對NBB之遲滯性能的影響，此階段試驗亦同時探討斜撐不同斷面型式及繫接接合細節對遲滯性能之影響。其結果主要顯示較低細長比之NBB相較於高細長比之NBB，產生拉壓較對稱之遲滯行為，並可進一步延遲桿件局部挫屈和斷裂破壞的發生。而第二階段試驗採子構架試驗方式，旨在進一步探討成對NBB斜撐於構架中之遲滯性能與特性，並探討其於遠域及近斷層反復加載作用下之性能差異。試驗中設計參數包含斜撐角度、桿件整體細長比、斷面寬厚比與低降伏鋼材等。研究結果驗證成對NBB可在遠域和近斷層加載下，均提供對稱及穩定之強度與遲滯行為，惟細長比較大之斜撐於試驗反應中觀察到有強度衰退之現象，且此衰退現象於近斷層加載中明顯放大，而本研究依據試驗結果提出此衰退現象之估算方法。

1. Alavi, A.,Krawinkler, H.(2001).John A. Blume Earthquake Engineering Center ReportJohn A. Blume Earthquake Engineering Center Report,Stanford University.
2. Hsiao, P.C.,Hayashi, K.,Inamasu, H.,Luo, Y.B.(2016).Development and Testing of Naturally Buckling Steel Braces.Journal of Structural Engineering,142(1)
3. Hsiao, P.C.,Liao, W.C.(2019).Effects of Hysteretic Properties of Stud-type Dampers on Seismic Performance of Steel Moment Resisting Frame Buildings.Journal of Structural Engineering,145(7)
4. Krawinkler, H.,Gupta, A.,Medina, R.,Luco, N.(2000).SAC Background ReportSAC Background Report,未出版