PDF《自复位 隅撑钢结构 耐震行为》

7 所示. 为t解不同自复位机制与消能机制之组合於地 震力作用下对结构迟形跋,本研究首先针对 自复位梁柱接头进行构件试验,包含 SS 系列、SL 系列、LL 系列及 F 系列四种,自复位梁柱接头试验之试 体编号可参考图 8.其后,由上述接头构件试验中求取 适合之梁柱接头配置於构架试验,并与不同之消能机 制组合,探讨其对地震作用下结构承载行为及破坏模 式之影响,构架试体配置如表

1 所示,构架试验编号 说明详如图

9 所示.自复位梁柱接头与自复位构架试 验之实验设置如图

10 及图

11 所示.试验采渐增位移控 制,加载历时如图

12 所示. 图5自复位梁柱接头 图6介面开角后之相似三角形 图7自复位隅撑示意图

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2015 土木水利 第四十二卷 第二期 自复位隅撑钢结构耐震行为 复位梁柱接头同时配置摩擦装置作为消能机制时,其 消能能力获有效提升,能量消散效率较使用消能钢棒 为佳.图14 所示为前述自复位梁柱接头试验之结果比 较,试验结果显示,在相同之介面开角下,较短钢棒 图8自复位梁柱接头试验之试体 编号说明 图9单层单跨构架试验之试体 编号说明 图10 自复位梁柱接头试验设置 图11 自复位构架之试验设置 (a) 自复位梁柱接头 (b) 单层单跨构架 图12 试验加载历时图 表1构架试验试体配置说明 构架编号 自复位梁柱接头配置 自复位梁柱接头配置 预力 钢棒尺寸 每一钢棒预力 大小(tf) 预力 钢棒尺寸 每一钢棒预力 大小(tf) FN-NN-nn N.A. N.A. N.A. N.A. FB-NN-ss D10

1 FC-SS-nn D18 6.5 N.A. N.A. FC-LL-nn D20

10 FD-SS-ss D18 6.5 D10

1 FD-LL-ss D20

10 D10

1 FD-LL-ll D20

10 D13 1.4 试验结果分析与讨论 自复位梁柱接头试验 图13 所示为不同结合强度下,自复位梁柱接头 之力与位移关系图.由实验结果得知,当接头仅含预 力系统时,结构虽有良好之自复位能力,然其无法提 供有效之消能能力;

若自复位梁柱接头配置消能钢棒 作为消能机制,其消能能力仅有部分增加;

然而当自

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2015 土木水利 第四十二卷 第二期 钢结构创新与挑战 因应变较大,能量消散较大,然因其容许之伸长量较 小,因此,断裂发生时机亦较早.另就不同摩擦介面 试体之试验结果而言,由於铁对铁之摩擦系数较大, 因此在相同预力系统下,其所提供之摩擦消能量较黄 铜对铁为高,惟其因摩擦损耗较高,迟榷ㄐ苑唇 后者为低.就有效之自复位梁柱接头设计而言,应慎 选适当之预力结合及摩擦消能机制.因此,后续之构 架反覆载重试验中,即以摩擦消能与自复位梁柱接头 及自复位隅撑共同提供结构有效之性能提升机制. 自复位构架试验 本研究中另由自复位梁柱接头构件试验结果中,选 取承载行为较佳之设计配置於构架试验中,藉以评估自 复位隅撑构架之耐震性能.图15 所示为抗弯构架及各 种不同自复位梁柱接头及隅撑配置之构架迟叵.由 实验结果可知,当构架装置自复位隅撑后,相较於抗弯 构架其结构强度与劲度皆有明显提升.图中红色区域表 结构尚处於弹性阶段,在此加载位移内,结构均不产生 残余变形.图16 所示为配置不同自复位机制之构架强 度及能量消散比较,由图中可观察到,当构架配置自复 位隅撑后,其强度及能量消散均较相同构架尺度之抗弯 构架提升甚多.另由试验结果进一步比较可知,构架中 配置之自复位隅撑对其承载强度提升甚多,惟若自复位 隅撑强度过大,与隅撑相交处之梁断面可能达到降伏或 (a) 强度包络线 (b) 能量消散 图14 自复位梁柱接头试验之结果比较 (a) SMRF (b) FC-LL-nn (c) FB-NN-ss (d) FD-LL-ss 图15 构架试验迟厝 图13 自复位梁柱接头载重位移关系曲线