NCREE-2008-007
時間 2008-03-30
標題 RC構架內填磚牆面外振動台試驗
作者 劉白梅、杜怡萱楊元森、莊宗樺
摘要
在台灣,RC構架內填磚牆是常用於低層建築的構造方式。在過去震害中發現,磚牆除了主要於面內方向受剪破壞外,亦出現部分面外方向倒塌的現象。然而,磚牆之面外強度與結構行為卻鮮少被考慮在一般建築物的耐震診斷中。
本試驗為探討構架內填磚牆之面外受震行為,進行了4座足尺單層RC含磚牆與不含牆構架之單軸加載振動台試驗。為探討磚牆是否具有面外方向受震強度,以及磚牆之厚度、先砌或後砌構法對強度之影響,4座試體分別為:不含磚牆之純RC構架、RC構架內填先砌式半B磚牆、RC構架內填先砌式1B磚牆,及RC構架內填後砌式半B磚牆試體。為使試體呈現一般低層RC建築之強梁弱柱行為、增加慣性力並提供有效的頂部束制,樓版與梁之斷面與配筋被刻意加強。試驗以921集集地震歷時記錄於磚牆之面外方向多次激振,逐次放大PGA,並於最後以配合試體共振頻率之正弦波加載令其破壞。
試驗中純構架試體之柱構件呈現預期之雙曲率行為,隨加載增大而產生混凝土壓碎與鋼筋拉斷等撓曲破壞現象。含磚牆試體則在加載初期即於磚牆上下端面外彎矩最大處產生橫貫牆面之水平裂縫,且裂縫隨加載增大而有向牆面中間移動的趨勢。後砌式磚牆於震波加載末期,即開始與構架分離,於正弦波加載時完全脫出構架,牆面發生嚴重不規則變形並分裂而倒塌。另一方面,兩座先砌式磚牆試體則直至試驗結束,磚牆皆未脫離構架,也未有明顯破壞。
試驗結果顯示磚牆厚度增加時,似可提高試體面外剛度,但對強度之影響並不顯著。而先砌式磚牆構架之強度及剛度均較含後砌式磚牆構架高。除後砌式磚牆試體外,其餘試體試驗過程中之剛度變化趨勢皆非常接近。同時所有含磚牆試體之最大強度均高於空構架試體,顯示磚牆確實有一定程度之面外方向貢獻。
關鍵字 磚牆, 面外, RC構架, 振動台試驗
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