第四章 實驗結果與討論
第三節 側力強度包絡線比較
圖 4-30 至 圖 4-35 為 8 支試 體 各 迴 圈 包絡 線 圖 ，所 有 的 試 體 都 在 層 間 變位 角 3%發 生 最 大 載重，至層 間 變 位角 6%時 有 明 顯 破 壞。其 中 試 體 1A 在 層 間 變 位 角 6%第 三 迴 圈 力 量 相 較 第 於 第 一 迴 圈 下 降 約 40%， 因 為 握 裹 損 壞 導 致 迴 圈 頸 縮 現 象 ， 使 得 試 體 側 向 力 抵 抗 能 力 下 降。試 體 1B 在 層 間變 位 角 6%第 三 迴圈 時 力 量 較第 一 迴 圈 下 降 約 30%，
接 頭 發生 剪 力 破 壞。試體 1C 到 層 間 變 位 角 6%第三 迴 圈 力 量 相 較 第一 迴 圈 下降 35%，接 頭 發 生 破壞。試 體 1D 到 層 間變 位 角 6%第 三 迴 圈力 量 相 較第 一 迴 圈 下 降 超過 40%， 接頭 發 生 破 壞 。
系列 II 全 部 的 試 體 都 是 在 層間 變 位 角 3%達 到 最大 強 度，但 是 4%
就 已 經有 顯 著 的 強 度 下 降，從 第 一 迴 圈 到 第 三 迴圈。都 是 接 頭 發 生剪 力 破 壞。 注 意 試體 2A 在 4%和 6%層 間變 位 角 的側 力 抵 抗 都 高 於 試 體 2B、2C 和 2D。試 體 2C 和 2D 雖 然 在 3%層 間 變 位 角 強 度 較 高，但 4%
和 6%層間 變 位 角 強 度 迅 速下 滑 ， 甚 至 比 2B 還差 。
表 4-17 和 4-18 分 別 為 系 列 I 和 系 列 II 試 體 之 實際 參 數 表 ， 即 採 用 實 測之 材 料 強 度 計 算 之 撓曲 強 度 和 剪 力 強 度，比 對 試 體 之 最 大 側力 強 度 𝑄𝑚𝑎𝑥。表 4-17 系 列 I 四 座 試體 之 𝑄𝑚𝑎𝑥皆 可 超 過 梁 達 撓曲 強 度 對 應 之 側 力強 度 𝑄𝑦， 而 表 4-18 系列 II 僅 試 體 2D 之 𝑄𝑚𝑎𝑥勉 強 超 過 𝑄𝑦。依 梁 柱 接頭 試 驗 資 料 庫 經 驗，若 鋼 筋 降 伏 強 度 等級 SD 420W，梁 主 筋若
能 充 分錨 定 於 接 頭 區，使 梁塑 鉸 充 分 地 發 展，依經 驗 撓 曲 超 額 強 度比 值 𝑄𝑚𝑎𝑥/𝑄𝑦大 約 落在 1.10， 本 研 究試 體 都 落在 1.10 以 下 ， 顯 示 鋼筋 之 超 額 強度 發 展 不 完 全 ，即 應 變 硬化 發 展 不 完 全， 系列 I 推 測 是 因 為 鋼 筋 握 裹滑 移 較 嚴 重 ， 而 系列 II 則 是 因 為 接 頭 剪 應力 過 高 軟 化 所 致 。
將 𝑄𝑚𝑎𝑥依 式 (3-1)可 以 反 算 接 頭 之最 大 測 試 剪 力 𝑉𝑗ℎ,𝑚，如 表 4-17 和 4-18 所 列 之𝑉𝑛/𝑉𝑗ℎ,𝑚比 值 基 本 上 皆 小於 1.0 (偏 向 保 守)， 在 此 接 頭剪 力 強 度 標 稱 值 𝑉𝑛以 新版 規 範 草 案 計 算 ，有 效 寬 度 取 接 頭 兩 側之 較 小 值 ， 可 以 獲得 保 守 的 抗 剪 強 度 評估 。
總 結 八座 試 體， 就 強 度 而 言， 系列 I 為 接 頭 剪 應力 較 低， 但 柱 採 用 最 小 深 度 ， 所 以 3%以 上 層 間 變 位 有 握 裹 滑 移 破 壞 混 合 接 頭 剪 力 破 壞 的 現象，但 因 為 接 頭 有 緊密 箍 筋，所 以 強 度 下降 還 算 和 緩。系列 II 接 頭 剪應 力 較 高，預 期 為 接頭 剪 力 破 壞，測 試 為接 頭 剪 力 破 壞，部分 梁 主 筋勉 強 達 到 降 伏 強 度 但其 實 塑 性 鉸 發 展 不 完整，破 壞 集 中 在 接頭 區。其中，正 交 試 體 2A 為對 照 組，錯 位 偏 心 試體 2C 和 2D 雖 然 最大 強 度 不亞 於 2A，但 是 錯 位 偏心 接 合 導 致 接 頭 強 度劣 化 較 為 劇 烈，後期 強 度 其實 跟 1B 比 較 接 近 。
表 4-1 試 體 1A 之 各 迴 圈 消 散 能 量 累 積 及 平 均 值(單 位 :KJ)
表 4-3 試 體 1C 之 各 迴 圈 消 散 能 量 累 積 及 平 均 值(單 位 :KJ)
表 4-5 試 體 2A 之 各 迴 圈 消 散 能 量 累 積 及 平 均 值(單 位 :KJ)
表 4-7 試 體 2C 之 各 迴 圈 消 散 能 量 累 積 及 平 均 值(單 位 :KJ)\
表 4-9 試 體 1A 之 各 迴 圈 相 對 消 能 比 (ED
/E
PP)
表 4-12 試 體 1D 之 各 迴 圈 相 對 消 能 比 (ED
/E
PP)
表 4-15 試 體 2C 之 各 迴 圈 相 對 消 能 比 (ED
/E
PP)
Drift 2C
小 計 累 計 平 均
(%) 1st 2nd 3rd
1.5 0.20 0.12 0.11 0.43 7.61 0.14 2 0.20 0.14 0.12 0.47 8.08 0.16 3 0.27 0.18 0.17 0.61 8.69 0.20 4 0.23 0.18 0.17 0.57 9.26 0.19 6 0.27 0.23 0.21 0.72 9.98 0.24
表 4-16 試 體 2D 之 各 迴 圈 相 對 消 能 比 (ED
/E
PP)
Drift 2D
小 計 累 計 平 均
(%) 1st 2nd 3rd
1.5 0.20 0.12 0.10 0.42 6.23 0.14 2 0.20 0.13 0.11 0.44 6.68 0.15 3 0.26 0.18 0.15 0.59 7.27 0.20 4 0.23 0.18 0.16 0.57 7.84 0.19 6 0.25 0.24 0.22 0.70 8.54 0.23
表 4-17 系 列 I 試 體 實 際 參 數表
圖 4-1 試 體 1A 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-2 試 體 1A 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-3 試 體 1B 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-4 試 體 1B 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-5 試 體 1C 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-6 試 體 1C 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-7 試 體 1D 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-8 試 體 1D 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-9 試 體 2A 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-10 試 體 2A 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-11 試 體 2B 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-12 試 體 2B 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-13 試 體 2C 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-14 試 體 2C 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-15 試 體 2D 之 遲 滯 迴 圈 與 層 間 變 位 3%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-16 試 體 2D 層 間 變 位 4%、 6%照 片
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-17 消 散 能 量 ED與 理 想 塑 性 曲 線 EPP之 示 意 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
相對消能比
PP D
E
E
等效黏滯阻尼比
S D
eq
E
E
4
1
圖 4-18 試 體 1A 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-19 試 體 1B 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-20 試 體 1C 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-21 試 體 1D 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-22 試 體 2A 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-23 試 體 2B 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-24 試 體 2C 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-25 試 體 2D 各 迴 圈 之 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-26 系 列 I 試 體 各 迴 圈 之累 積 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-27 系 列 II 試 體 各 迴 圈 之 累 積 消 散 能 量 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-28 系 列 I 試 體 各 迴 圈 之平 均 相 對 消 散 能 量 比
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-29 系 列 II 試 體 各 迴 圈 之 平 均 相 對 消 散 能 量比
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-30 系 列 I 試 體 第 一 迴 圈之 層 剪 力 -層 間 變 位 包 絡 線 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-31 系 列 I 試 體 第 二 迴 圈之 層 剪 力 -層 間 變 位 包 絡 線 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-32 系 列 I 試 體 第 三 迴 圈之 層 剪 力 -層 間 變 位 包 絡 線 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-33 系 列 II 試 體 第 一 迴 圈 之 層 剪 力 -層 間 變 位 包 絡 線 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-34 系 列 II 試 體 第 二 迴 圈 之 層 剪 力 -層 間 變 位 包 絡 線 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）
圖 4-35 系 列 II 試 體 第 三 迴 圈 之 層 剪 力 -層 間 變 位 包 絡 線 圖
（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）