第一章 導論
1.1 研究背景
近年來，世界各地發生數次規模相當大的地震，造成嚴重的傷亡以及經濟的 損失，讓人們印象深刻。1999 年 9 月 21 日深夜，國內發生了芮氏規模 7.3 的 921 集集大地震，這場大地震奪走了 2413 條寶貴的生命（含失蹤），全國經濟損失達 2920 億新台幣。近二十年來在國際上造成較大傷亡的大地震，從 1989 年美國舊金 山地震、1994 北嶺地震、1995 年日本阪神大地震、2004 年印度洋大地震到 2008 年中國汶川大地震等，皆造成相當慘重的傷亡。很明顯的，地震帶來的威脅是不 可忽視的，因此如何針對眾多的既有建築物以及未來新建建築物的耐震能力做評 估與改進，已經成為土木工程界不可忽視的重要課題。
以國內而言，921 大地震中許多低矮鋼筋混凝土建築發生局部受損或是整體建 物的倒塌。根據內政部建築研究所在震後之初步調查[1]顯示，在 4325 棟鋼筋混 凝土建築物中，共有 666 棟發生整體或部分塌陷，其比率高達 15%。從圖 1-1 觀察 到，倒塌的校舍許多柱桿件破壞的相當嚴重，若柱桿件喪失垂直承載能力將會導 致結構物倒塌。若柱桿件承受相當嚴重的剪力破壞，但仍未喪失其垂直承載力，
因此結構物仍能直力不發生倒塌，如圖 1-2 所示。由此可觀察出柱桿件的垂直承 載能力幾乎主導了建築物在承受地震力後是否倒塌的重要因素。
早期國內的校舍及住宅式建築，柱桿件的配筋通常採用非韌性配筋（圖 1-3），
箍筋間距過大以及 90 度彎勾是非常普遍的現象。非耐震設計配筋將導致柱桿件沒 有辦法提供較佳的消能及變形能力，大大降低了整體結構韌性以及耐震能力。因 此柱桿件的配筋方式也成為提昇整體結構韌性及耐震能力很重要的因素之一。
近年來，國外地震帶國家紛紛投入非韌性鋼筋混凝土建築物評估與補強之研 究，崩塌實驗也逐漸成為最熱門的鋼筋混凝土建築物結構實驗之一。美國加州大 學柏克萊分校（University of California, Berkeley）Moehle 教授及美國太平
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洋地震中心（Pacific Earthquake Engineering Research Center, PEER），其 近年來投入相當多的人力及經費，在非韌性鋼筋混凝土結構上有相當可觀的研究 成果；日本近年來也充份利用 E-Defense 振動台積極進行多項的鋼筋混凝土構架 實驗，其中當然也包含大型結構崩塌實驗，針對結構物崩塌也發表了非常多寶貴 的期刊論文。
1.2 研究目的
本研究主要目為探討中樓層非韌性配筋鋼筋混凝土構架的動態倒塌行為。在 實驗觀察部分，主要分為兩個層面，第一個層面針對各局部桿件，如柱桿件、梁 柱接頭及梁板系統等破壞模式以及各桿件間在崩塌過程前後產生互制的影響，第 二個層面則是觀察整體結構物的動態倒塌行為。
本實驗根據研究目的設計不同配筋的 RC 構架試體，提供研究團隊觀察不同試 體在承受地震力時倒塌的行為，比較各試體之間耐震能力的差異，並且可作為未 來研發數值模擬方法的標竿資料庫。
本實驗的地震力輸入為單向地震力輸入，故本研究的試體受力形為將以二維 的變形為討論範疇，面外的變形將不在本研究討論範圍之內。
1.3 預期成果與本文架構
本研究主要針對鋼筋混凝土結構物動態崩塌實驗的觀察為主。
在實驗的觀察方面，本研究將著重在柱軸力、剪力隨位移之變化，另外有兩 座試體將特別著重在梁柱接頭的部分；鋼筋混凝土結構物的柱桿件在承受不同軸 力加載下，其結構系統的倒塌行為也將是本研究的重點之一。透過實驗結果，相 信對於台灣既有鋼筋混凝土結構物的系統動態行為會有更進一步的認識。
本研究第一章為導論，包括研究背景、研究目的及預期成果等；第二章為文
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獻回顧，本章將介紹國內外既有之振動台實驗；第三章為實驗規劃，本章將詳細 敘述試體設計與製作、各系統的運作、實驗佈置與測試步驟；第四章為實驗結果 與討論，本章將簡單介紹各試體實驗結果以及不同結構參數下，各試體的差異與 比較；第五章為實驗數據討論，本章將針對實驗數據作簡單討論，並說明試體主 要破壞形式；第六章為本文結論以及未來研究展望。
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