應用高延展隅撐之鋼結構耐震設計

鋼結構系統具有良好之韌性 惟其因結構勁度較低，在側力作用下將引致較大位移，此將限制其應用性，為提升鋼結構承載性能，本研究先期曾以具良好拉壓承載行為之隅撐構件配置於抗彎鋼構架之梁柱角隅處，形成隅撐鋼結構，並進行相關之先導試驗，試驗結果顯示，因隅撐之配置，構架梁柱接頭之變形大幅減低，構架之承載強度獲有效提升，結構之韌性亦可有效維持，在此設計中，隅撐將因拉力降伏，構件亦將在壓力作用下，達其挫屈階段。若隅撐之挫屈仍屬可控制且其亦可隨加載位移之增加而延展，則隅撐對構架梁柱相對位移之束制仍屬有效，構架之承載性能亦仍可有效維持，然若承載過程中，隅撐因延展變形能力不足，在反覆載重下形成斷裂，則構架強度及承載效能將大幅下降，因此，若能應用具高延展性之鋼材製作隅撐構件用於鋼結構耐震設計中，提高整體結構之變形能力，則上述隅撐結構之高耐震效能應可進一步有效提高。有關應用高延展隅撐於構架耐震性能提升之驗證，已於103 年度(第一年研究)之單跨單層構架實驗研究中獲得證實。由於實際工程應用上，結構係屬多跨多層形式，為進一步確認高延展隅撐鋼結構之耐震性能，本研究第二年(104 年度執行中)研究工作中，延續先前之研究成果，將之應用於多跨多層之隅撐構架設計，並進行相關之反覆載重試驗，研究迄今亦初步證實高延展隅撐於多跨多層鋼結構設計之可行性。綜上所述，高延展隅撐於鋼結構耐震設計上，具極大之應用潛力，為建立高延展隅撐鋼結構之設計建議，本年度將整合第一年及第二年之研究成果，就不同尺度配置高延展隅撐鋼構架之強度、勁度及韌性水準，依國內外工程界廣泛接受之性能設計法(Performance based design)進行評估，除針對高延展隅撐鋼構架之承載性能與分析模式進行探討，並進行相關分析參數之蒐集調校，另為確認相關設計資訊之強健性(robustness)，本年度研究中，同時再以與前述二年不同尺度之試體進行驗證試驗，以建立高延展隅撐鋼結構之耐震設計準則及參考資訊。