具自復位特性之鋼結構柱腳耐震性能研究

鍾育霖

《土木水利》 47卷6期 (2020/12) Pp. 31-34

https://doi.org/10.6653/MoCICHE.202012_47(6).0007

摘要

結構接點具有自復位特性可以減少結構震後的殘留變形以及構件的損傷，進而減少震損修復費用以及縮短復原時間，近年許多研究提出不同類型的自復位接點，而根據研究結構物中使用自復位柱腳對於減輕結構的殘留變形的影響最顯著，同時柱子因為需要負擔垂直載重且受損後不易修復，因此在柱腳使用具自復位特性的接頭對降低震後修復工作有明顯效果。由於自復位柱腳具有柱軸向方向的預力構件，設計上需考量此額外軸向載重造成之影響，此外，國內目前使用箱型柱居多，封閉柱斷面不若H型鋼易於在其外側安裝阻尼等消耗能量裝制，與其相關的研究也較少。本研究提出了適用於H型鋼柱以及箱型柱之自復位接合形式，其預力將不會增加柱軸向負擔，並且研發非對稱摩擦阻尼以及阻尼鋼棒作為柱腳的耗能機制，再以實尺寸反覆加載試驗評估其耐震性能。實驗顯示非對稱摩擦阻尼兩方向的強度可形成非對稱的形式，兩階段強度大小可藉由螺栓張力強度控制，而強度上升時的滑動距離可由螺栓孔徑控制，兩種自復位柱腳之變形可達4%的層間變形，同時具有穩定以及顯著的自復位行為，強度衰減輕微且柱仍維持彈性。