NCREE-2008-044
時間 2008-12-29
標題 雲林縣口湖國小校舍現地靜態推垮實驗
作者 江文卿、邱聰智蕭輔沛杜怡萱簡文郁葉勇凱鍾立來黃世建
摘要
雲林縣口湖國小校舍現地靜態推垮實驗,是國內第二次執行之建築物現地實驗,其與花蓮縣新城國中現地實驗之差別,首在以加載方式施加軸力,使柱構件之破壞,呈現出較接近柱之行為;其次是試體有標準構架、標準構架含RC翼強及標準構架含磚翼牆三種,便於比對觀察其行為;另外,口湖國小現地實驗採推垮方式進行,可獲得完整之推垮曲線。
雲林口湖國小標準構架試體,在頂層位移達到達16.6mm時,總側向力約為0.98 ;在頂層位移達到28.5mm,總側向力 為2897kN,崩塌時總側向力為0.23 ,屋頂位移360.3mm;實驗結果顯示,變形主要集中於一樓,一樓具有全部之塑性變形,二樓大多為彈性變形,由側推載重位移曲線可知降伏平台段很短,整個線型與柱構件之剪力破壞模式較為相似。
比較口湖國小標準構架試體與新城國中試體之側力位移曲線,窗台柱在強度點後之行為主控整個側推曲線之趨勢。口湖國小標準構架試體之窗台柱承載之軸力0.11 ,為新程國中之窗台柱承載軸力(0.07 )之1.57倍,但窗台柱之破壞模式與新城國中窗台柱相同皆為撓剪破壞。新城國中柱之高寬比( )為7.83而口湖國小標準構架試體為4.83,新城國中窗台柱明顯較口湖國小窗台柱細長並承受較低之軸力,因此韌性也較佳。故雖然二者皆屬撓剪破壞模式,但在強度點後新城國中側力位移曲線有明顯之平台行為,破壞點後勁度之衰減亦較遲緩,整體線型較接近撓曲破壞模式,而口湖國小標準構架試體由於窗台柱之軸力較大且高寬比較低,故試體之側力位移曲線則較接近剪力破壞模式。
口湖國小RC翼牆補強試體之最大強度2750kN(位移48.4mm),與標準構架試體之最大強度2119kN(位移56.4mm)相比較,後者位移減少8mm強度增加631kN(30%)。而含磚翼牆試體,比起標準構架試體約增加778kN(37%)之側力強度。實驗結果顯示兩種翼牆在提昇韌性之幫助上,均無顯著之效果。
觀察現地實驗中各構件之破壞序列,由其垂直傳力機制改變,可知當校舍結構在窗台柱斷裂後,其所無法承載之軸力,透過強力版梁之傳力媒介,將軸力傳至鄰近長柱(隔間牆邊柱),由隔間牆及其邊柱承載軸力繼續側移;當隔間牆邊柱喪失垂直承載能力時,整個建物皆壓在隔間牆上繼續側移,直至崩塌。
至目前為止,所執行之現地實驗,皆為靜態側推,其所獲得之推垮曲線,是否能充分反應地震之動態特性或應如何進行修正,實有待後續繼續執行擬動態實驗之研究以驗證之。
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