疊斗式木構造柱頭座斗可逆性加固工法的旋轉行為與剪切行為

Translated title of the thesis: Rotational and shear behavior of reversible retrofit for the Column-Dou connections on the columns in Dieh-Dou timber frames
  • ? 尹嘉

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究台灣傳統疊斗式木構造點金柱柱頭斗對於水平面彎矩以及水平面剪力之力學行為。透過足尺實驗分析接點在不同可逆性補強模式下的水平面旋轉行為以及剪切力學行為,主要探討柱頭斗接點之旋轉勁度、極限彎矩、降伏強度、破壞模式等結構特性。取得未補強前資料之後,對已造成破壞的部位進行可逆性補強,觀察記錄補強後的結構行為以及評估補強效益。針對未來不可預期之天然災害,進行補強工法的探討並且提供符合可逆性工法之補強方案。 本研究延續前期以承接垂直力與水平力的點金柱柱頭斗之研究成果,藉由足尺實驗進一步探討柱頭接點之旋轉行為。另一方面考量可能造成柱頭斗破壞的水平地震力,本研究再規劃足尺的剪力實驗討論點金柱柱頭接點之剪切行為,分析柱頭接點可承受的極限水平剪力並觀察破壞部分,本論文主要針對地震災後傳統疊斗式木構造進行柱頭斗補強加固,預防建築物受到更嚴重之破壞。地震力作用於建築時會產生兩種作用力:水平面內以及棟架面內。其中水平面的力會對接點造成彎矩而旋轉;棟架面內的水平力則會使接點因為受到剪力而發生剪切破壞。第一階段的旋轉試驗以及剪力試驗主要是評估柱頭斗未經任何補強前的結構行為;然而,考量到未來可能發生的損壞,柱頭接點應有進一步的補強以提升耐震性能。故而在歸納第一階段的試驗之後,本研究提出符合文資法的「可逆性」之補強工法,並藉由相同的旋轉與剪切試驗來評估比較不同補強措施之補強效益。 本研究採用竹釘以及自攻螺絲為符合可逆性且有效的補強方式。經由足尺實驗評估在不同力學行為作用下,兩種補強方式之補強效益:在水平面旋轉實驗中,進行補強之試體皆能有效減少柱頭斗與柱子間的旋轉破壞,針對實驗結果評估補強工法也皆能提升極限彎矩。另一方面,水平面剪切之實驗組皆能有效減少柱頭斗與柱子間的位移,且在理想的狀況下「自攻螺絲/剪力補強」及「竹釘/剪力補強」能有效提升降伏強度以及極限強度。本研究所得結果能作為計算疊斗式木構造接點結構數值模型的背景資料,且成為未來文化資產整修時臨時性加固工法之參考。
Date of Award2019
Original languageChinese
SupervisorYu-hsiang Yeh (Supervisor)

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疊斗式木構造柱頭座斗可逆性加固工法的旋轉行為與剪切行為
尹嘉, ?. (Author). 2019

Student thesis: Master's Thesis