耐震結構在較大地震發生時允許變形但必須仍然維持穩定。如果選 擇弱接合板作為耐震消能的元件時，由於接合板的軸向尺寸甚小於斜撐 長度，非線性應變集中、放大形成於接合板，在相同的材料與應變條件 下，接合板所能提供的變形能力ㄧ定小於斜撐。為了滿足耐震變形的需 求，可以透過提高接合板變形能力與降低接合板的非線性變形需求兩方 面進行。低降伏鋼因具有低降伏強度、高極限強度與高變形能力之機械 性質，如果作為接合板的材料時，除了可以提高接合板的變形能力，受 壓的破壞模式亦有機會以壓力降伏取代斜撐或接合板彈性挫屈，而反復 拉壓降伏所產生的遲滯消能則同時達到降低結構的地震反應與變位需 求的目的。
本研究擬以低降伏鋼作為接合板之材料以提昇特殊同心斜撐接合 板之耐震性能，耐震設計時則須因應消能機制之變化而調整。
2.4.1 低降伏鋼基本性質
LYP 鋼具有低降伏強度與高伸長量，最早由日本鋼廠所開發，目前 國內業界亦能接單供應。
本研究接合板使用平均降伏強度為 100Mpa 的 LYP100 鋼板，表 2.1
及 2.2 為鋼板合金成分限制及機械性質之規格，降伏強度係由 0.2%之橫 距法所求得，其降伏強度範圍介於 80Mpa~100Mpa，材料之切線勁度於 50Mpa 以前大致與一般鋼材相同，於 50Mpa 之後材料之切線勁度則逐 漸下降。LYP100 鋼板之極限抗拉強度約為 300Mpa，伸長率可高達 50%。一般鋼材之降伏比 YR 值（Yield Ratio = Fy / Fu）約介於 0.6 至 0.9 之間，而 LYP100 鋼板之 YR 值則約介於 0.3 至 0.37 之間。圖 1.6 是 LYS100 鋼板與 A572 Gr50 拉伸試驗之應力應變曲線比較， LYS100 無降伏點伸長現象，由金相組織分析顯示，LYS100 之晶粒均為肥粒鐵，
是其具有高伸長率的主要原因。超過彈性極限之後即非常穩定地變形，
具有極佳的塑性變形能力。由於 LYP100 鋼板具有（1）高延展性、（2）
低降伏比等特性，對於結構之耐震消能有相當助益。目前已被用於被動 式金屬消能器、剪力鋼板牆、BRB 之主受力元件上。本研究將利用上述 LYP100 鋼板之特性，嘗試用於斜撐之接合板，使斜撐接合板先產生拉 力、壓力降伏，除避免或減少斜撐構材之非線性反應，穩定的消能機制 並可增加地震作用時的結構阻尼。
2.4.2 低降伏鋼弱接合板之耐震設計考量
當低降伏鋼接合板為 SCBF 中之弱桿件時，只要接合板的消能能力 優於斜撐之消能能力以相同的韌性容量計算地震力可得保守的設計結
果，則斜撐梁柱與接合板等構件之彈性分析需求並未改變，惟韌性設計 的部分就必須因應消能機制的變動而調整，參考目前耐震設計規範之規 定與精神，韌性設計中除了檢核接合板具有最低的強度等級，最重要的 是要確認接合板的拉壓變形能力是否可以符合大地震下的側向變形需 要，同時避免發生因局部挫屈，失穩與接合斷裂造成的脆性破壞。
一旦弱接合板的反復載重變形關係可以獲得，則可以確認接合板的 變形能力與消能特性，同時可以依據受拉斜撐達到接合板最大拉力強 度，而受壓斜撐分別承受最大壓力強度或挫屈後強度時之梁柱斜撐強度 與穩定性檢核，故本研究之重點主要在利用分析與試驗方式探討低降伏 鋼接合板之強度變形曲線，如果弱接合板可以提供足夠的變形能力而其 韌性又比斜撐更具消能能力時，則提供韌性檢核邏輯之建議以供實務設 計之用。
第參章 接合板有限元素分析
有限元素分析方法目前廣泛使用於土木、機械、電機、航空結構與 一般工業產品、醫學工程之結構分析，透過假設模擬可以選擇各種材料 幾何形狀載重條件等參數研究進行程式分析，配合少數的實體製作與試 驗 回 饋 修 正 即 可 獲 致 相 當 可 靠 的 結 果 。 近 年 來 有 關 低 降 伏 鋼 (Low-Yield-Point Steel, LYP steel)的耐震性能研究主要以鋼板剪力牆與 金屬阻尼器為主。為提昇特殊同心斜撐接合板之耐震性能，本研究擬以 低降伏鋼作為接合板之材料，將針對斜撐接合板進行非線性有限分析，
茲就分析軟體、模型建立、參數分析與結果比較等分述於后。