1、本研究限於時間上的考量，僅針對 SRC 柱中不同型式之鋼骨斷面進行模擬，
對於 SRC 柱中之鋼骨翼板寬厚比的變化對混凝土圍束效應之影響尚未討 論，建議往後可找具有不同鋼骨斷面寬厚比之 SRC 柱進行分析，探討不同鋼 骨寬厚比斷面對高度圍束區混凝土圍束效應之影響。
2、本研究於 ANSYS 模擬鋼筋與混凝土以及鋼骨與混凝土之接觸時，並未考慮 界面元素之模擬。建議未來可以嘗試透過界面元素將兩者組合，如此將可得 到更精準之模擬結果。
參考文獻 參考文獻 參考文獻 參考文獻
1. 翁正強，「鋼骨鋼筋混凝土構造設計教材」，內政部建築研究所，十二月，台 北（2004）。
2. ACI, “Buildings Code Requirements for Structural Concrete （ACI 318-08） and Commentary,” American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan（2008）.
3. AISC, “Seismic Provisions for Structural Steel Buildings,” American Institute of Steel Construction, Chicago, Illinois（2005）.
4. 日本建築學會，「鐵骨鐵筋混凝土構造計算規準同解說」，Architecture Institute of Japan (AIJ)，東京(2001)。
5. 翁正強、王暉舜、李讓、梁景裕，「鋼骨鋼筋混凝土柱圍束箍筋量之 試驗與耐震設計」，結構工程，中華民國結構工程學會，第二 十一卷，
第三期，pp. 55-83，九月，台北（2006）。
6. Mirza, S.A., “Parametric Study of Composite Column Strength Variability,”
Journal of Constructional Steel Research, Vol. 14, No. 2, pp. 121-137（1989）.
7. Mirza, S.A., and Skrabek, B.W., “Reliability of Short Composite Beam-Column Strength Interaction,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 117, No. 8, pp. 2320-2339（1991）.
8. Mirza, S.A., and Skrabek, B.W., “Statistical Analysis of Slender Composite Beam-Column Strength,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 118, No.
5, pp. 1312-1332（1992）.
9. 翁正強、顏聖益、林俊昌，「包覆型 SRC 柱鋼骨對混凝土圍束箍筋量 之影響」，中國土木水利工程學刊，第十卷，第二期，pp. 193-204，
台北（1998）。
10. 黃俊銘，「預鑄五螺箍矩形 SRC 柱之軸壓試驗與反覆載重試驗」，碩士論文，
國立交通大學，土木工程研究所，新竹（2008）。
11. 蔡克銓，連陽，陳誠直，「鋼骨鋼筋混凝土柱軸向載重行為」，中國土木水利 工程學刊，第八卷，第四期，pp. 535-545（1995）。
12. 葉士青，「鋼骨鋼筋混凝土柱軸向載重行為研究」，碩士論文，國立交通大學，
土木工程研究所，新竹（1996）。
13. 林義閔，「非對稱斷面鋼骨鋼筋混凝土（SRC）梁柱構材極限強度之研究」，
碩士論文，國立交通大學，土木工程研究所，新竹（1999）。
14. 內政部，「鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說」，營建署，七月，台北
（2004）。
15. 王榮進、翁正強、陳誠直、陶其駿、施祖涵、王琳、林意晴，「鋼骨鋼筋混 凝土構造（SRC）設計規範之檢討修訂」，內政部建築研究所委託研究報告，
十一月，台北（2008）。
16. Considire, A., “Experimental Researches Reinforced Concrete,” L. F. Moisseiff, translator, McGraw-Hill, New York（1903）.
17. King, J. W. H., “The Effect of Lateral Reinforcement in Reinforced Concrete Columns,” The Structural Engineer, London, Vol. 24, No.7, July, pp. 355-388
（1946）.
18. Roy, H.E.H., and Sozen, M.A., “ Ductility of Concrete,” Flexural Mechanics of Reinforced Concrete, ACI, SP-12, pp. 213-224（1965）.
19. Kent, D.C., and Park, R., “Flexural Members with Confined Concrete,” Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 97, No. ST7, pp. 1969-1990（1971）.
20. Muguruma, H., Watanabe, S., Katsuta, S., and Tannka, S., “A Stress-Strain Model of Confined Concrete,” Proceedings, JCA Cement and Concrete, Vol. 34, Japan Cement Assn., Tokyo, Japan, pp. 429-432（1980）.
21. Sheikh, S.A., and Uzumeri, S.M., “Strength and ductility of tied concrete columns,” Journal of the Structure Division, ASCE, Vol. 106, pp. 1079-1102
（1980）.
22. Sheikh, S.A., and Uzumeri, S.M., “Analytical Model for Concrete Confinement in Tied Columns,” Journal of the Structure Division, ASCE, Vol. 108, pp.
2703-2722（1982）.
23. Park, R., Priestley, M.J.N., and Gill, W.D., “Ductility of Square-Confined Concrete Columns,” Journal of the Structure Division, ASCE, Vol. 108, pp.
929-950（1982）.
24. Mander, J.B., Priestley, M.J.N., and Park, R., “ Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete,” Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 114, pp.
1804-1826（1988）.
25. Fujii, M., Kobayashi, K., Miyagaya, T., Inoue, S., and Matsumoto, T., “A Study on The Application of A Stress-Strain relation of Concrete,”
Proceedings, JCA Cement and Concrete, Vol. 42, Japan Cement Assn., Tokyo, Japan, pp.311-314（1988）.
26. Saatcioglu, M., and Razvi, S. R., “Strength and Ductility of Confined Concrete,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 118, No.6, pp.1590-1607（1992）.
27. Cusson, D., and Paultre, P., “Stress-Strain Model for Confined High-Strength Concrete,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.
121, No.3, Mar., pp.468-477（ 1995）.
28. Razvi, S., and Saatcioglu, M., “Confinment Model for High-Strength Concrete,”
Jounral of Structural Engineering, ASCE, Vol.125, No.3, Mar., pp.281-289
（1999）.
29. Li, B., Park, R., and Tanaka H., “Stress-Strain Behavior of High-Strength Concrete Confined by Ultra-High- and Normal-Strength Transverse Reinforcements,” ACI Structural Journal, Vol. 98, No.3, May-June（2001）.
30. Steven, R.F., “Encased Stanchions,” The Structural Engineers, London, England,
Vol. 43, No.2, Feb., pp.59-66（1965）.
31. Roderick, J. W., and Rogers, D. F., “Load Carring Capacity of Simple Composite Columns,”Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 95, No. ST2, Feb., pp.
209-228（1969）.
32. Nakamura, T., and Wakabayashi, M., “A Study on the Superposition Method to Estimate the Ultimate Strength of Steel Reinforced Concrete Column Subjected to Axial Thrust and Bending Moment Simultaneously,” Bulletin of the Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, Vol. 26, Part 3, No. 242, pp.
163-193（1976）.
33. Furlong, R.W., “AISC Columns Design Logic Makes Sense for Composite Column, Too,” Engineering Journal, AISC, First Quarter, pp. 1-7（1976）.
34. Furlong, R.W., “Column Rules of ACI, SSLC and LRFD Compared,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.109, No.10, Oct., pp. 2375-2386（1983）.
35. Ricles, J.M., and Paboojian, S.D., “Seismic Performance of Steel Encased Composite Columns,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 120, No. 8, pp. 2474-2494（1994）.
36. 詹旻峰，「斜張橋承受移動荷重之動態反映研究」，碩士論文，國立 成功大學，土木工程研究所，台南（1987）。
37. Frank, J.V., “Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Membranes,” ACI Structural Journal, Vol. 86, No. 4, January, pp. 26-35
（1989）.
38. Elmorsi, M., Reza Kianoush, M. and Tso W.K., “Nonlinear Analysis of Cyclically Loaded Reinforced Concrete Structures,” ACI Structural Journal, Vol. 95, No. 66, November, pp. 725-739（1998）.
39. Barbosa, A.F. and Ribeiro, G.O., “Analysis of Reinforced Concrete Structures Using ANSYS Nonlinear Concrete Model,” Computational Mechanics: New
Trends and Applications, Barcelona, Spain（1998）.
40. Xiao, R.Y. and O'Flaherty, T., “Finite-element Analysis of Tested Concrete Connections,” Computers and Structures, Vol. 77, November, pp. 247-255
（2000）.
41. Fanning, P., “Nonlinear Models of Reinforced and Post-tensioned Concrete Beams,” Electronic Journal of Structural Engineering, pp.111-119（2001）.
42. 陸新徵、江見鯨，「利用 ANSYS Solid65 單元分析複雜應力條件下的混凝 土結構」，建築結構，第三十三卷，第六期，pp. 22-24（2003）。
43. 杜芳政，「具托樑之鋼筋混凝土構架韌性行為研究」，碩士論文，中華大學，
土木工程研究所，新竹（2003）。
44. 黃宗富，「建築結構開裂隔間牆剩餘耐震能力評估」，碩士論文，國立中興大 學，土木工程研究所，台中（2003）。
45. 陳郁蕙，「格子樑穿孔樓版之振動特性分析」，碩士論文，國立交通大學，土 木工程研究所，新竹（2003）。
46. Erduran, E. and Yakut, A., “Drift Based Damage Functions for Reinforced Concrete Columns,” Computers and Structures, Vol. 82, January, pp. 121-130
（2004）.
47. 陳春瑋，「結構物補強新舊混凝土界面剪力行為之探討」，碩士論文，國立 台北科技大學，土木與防災研究所，台北（2004）。
48. 黃佩珊，「穿孔樓版之振動特性」，碩士論文，國立交通大學，土木工程研究 所，新竹（2004）。
49. 陳世育，「複合材料應用於鋼筋混凝土結構補強之有限元素分析」，碩士論 文，國立暨南國際大學，土木工程研究所，南投（2004）。
50. 黃文政，「三維非線性 RC 梁鋼板補強之有限元素分析」，碩士論文，國立台 北科技大學，土木與防災技術研究所，台北（2004）。
51. 賴政忠，「鋼筋混凝土梁柱構件於火害中強度評估之研究」，碩士論文，國
立成功大學，土木工程研究所，台南（2005）。
52. 張國鎮、尹衍樑、王瑞禎、王柄雄，「螺旋箍筋於矩形柱應用之試驗 研究」，工程，中國工程師學會，第七十八卷，第 三期，pp. 101-124，
台北（2005）。
53. 紀俊成，「混凝土拱壩之系統識別與結構動力分析」，碩士論文，國立交通大 學，土木工程研究所，新竹（2007）。
54. 江秉璋，「五螺箍混凝土柱之力學行為分析研究」，碩士論文，國立台灣大 學，土木工程研究所，台北（2009）。
55. 梁文明，「以有限元素法求取鋼筋混凝土桿件之勁度矩陣」，碩士論文，國 立台灣科技大學，營建工程系研究所，台北（2009）。
56. 潘正雄，「鋼結構 LRFD 在鋼模設計之初步探討」，碩士論文，屏東科技大學，
土木工程研究所，屏東（2003）。
57. Zhou, T.H., “Study on Seismic Behavior and Load-carrying Capacity of Concrete-filled Square Tubular Column to Steel Beam Connection,” Ph.D.
dissertation, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an, Shaanxi
（2004）.
58. Lin, J., “Experimental Study on Seismic Performance of Rectangular Concrete-filled Steel Tubular Column to Steel Beam Connections,” Master thesis, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian（2004）.
59. 林芳祥，「鋼構架支撐系統結構安全監測點選擇之研究」，碩士論文，中華大 學，土木工程研究所，新竹（2004）。
60. 許豐榮，「結構補強用斜撐之彈塑性行為數值模擬」，碩士論文，國立中央大 學，土木工程研究所，中壢（2005）。
61. 陳昭旭，「鋼骨構架在火害下之行為」，碩士論文，國立臺灣科技大學，營建 工程研究所，台北（2005）。
62. 林志軒，「挫屈型防震消能元件之研發」，碩士論文，國立交通大學，土木工
程研究所，新竹（2007）。
63. Nie, J.G., Qin, K. and Cai, C.S., “Seismic Behavior of Connections Composed of CFSSTCs and Steel-concrete Composite Beams-Finite Element Analysis,”
Journal of Constructional Steel Research, Vol. 64, June, pp. 680-688（2008）.
64. 陳傑，「預選塑性區鋼橋柱耐震行為之研究」，博士論文，國立臺灣科技大學，
營建工程研究所，台北（2008）。
65. 胡家杰，「韌性斜撐之結構消能減震應用」，碩士論文，國立交通大學，土木 工程研究所，新竹（2008）。
66. Bresler, B., “Reinforced Concrete Engineering: Volume I - Materials, Structural Elements, Safety, ” John Wiley & Sons, New York（1974）.
67. ANSYS Inc., “Release 11.0 Documentation for ANSYS,” ANSYS Inc, Canonsburg, Pennsylvania. (2007).
68. Willam, K. J., and Warnke, E. D., “Constitutive Model for the Triaxial Behavior of Concrete”, Proceedings, International Association for Bridge and Structural Engineering, Vol. 19, ISMES, Bergamo, Italy, pp. 174
（1975）.
符號說明 符號說明 符號說明 符號說明
Ac 混凝土斷面積
0
Ac 未圍束區混凝土之斷面積 Ach 受箍筋圍束部分柱核之斷面積 Ag 柱構件全斷面積
Ahcc 高度圍束區混凝土之面積 As 鋼骨之斷面積
Ast 縱向鋼筋（含鋼骨）之總斷面積 Asr 鋼筋之總斷面積
bc 核心混凝土之寬度 dc 核心混凝土之長度
Dc
混凝土的勁度矩陣
r
D i
第 i 個鋼筋的勁度矩陣
Ec 混凝土之彈性模數 Es 鋼材之彈性模數
Esec 受圍束混凝土達其抗壓強度 fcc′時之正割模數 EIeff 複合斷面之有效勁度
Fyh 箍筋標稱降伏強度 Fyr 鋼筋之降伏應力
Fys 鋼骨之降伏應力
fc′ 混凝土標稱抗壓強度
0′
fc 未圍束之混凝土抗壓強度 fcc′ 普通圍束區混凝土之抗壓強度 fch′ 高度圍束區混凝土之抗壓強度
l′
f 箍筋對混凝土之側向圍束應力
hc 受箍筋圍束之柱核心斷面之寬度 Ic 混凝土斷面慣性矩
Is 鋼骨斷面慣性矩
Isr 鋼筋慣性矩 K 有效長度係數
ke 有效圍束係數 L 構件之未支撐長度
Nr 鋼筋的數目
( )
Pu ANSYS ANSYS 分析之軸壓強度0
Pc 未圍束區混凝土之軸壓強度 Pcc 普通圍束區混凝土之軸壓強度 Pch 高度圍束區混凝土之軸壓強度
Phcc 「高度圍束區」混凝土因受鋼骨圍束所「額外提昇之軸壓強度」
Ps 鋼骨之軸壓強度 Pn 構件之軸向標稱強度
( )
Pn u SRC 柱之軸壓標稱強度Pr 鋼筋之軸壓強度
( )
Pu test 試體試驗之軸壓強度s 箍筋間距
′
s 箍筋之淨間距 Tck
局部座標與整體座標之間關係轉字矩陣
R
Vi 鋼筋的配筋率 wi 相鄰主筋之淨間距 α 鋼骨圍束效應係數
β 混凝土抗壓強度之尺寸效應修正係數
ρcc 核心混凝土與主筋總面積之比值 ρx 核心混凝土與箍筋體積之比值 φh 圍束箍筋用量折減係數
Rh 本研究建議公式之圍束箍筋量折減係數 εc 混凝土之應變
εcc 受圍束之混凝土到達其抗壓強度 fcc′時對應之應變 ν 混凝土之波松比
表 3.1 前人 SRC 柱軸壓試驗之試體規格表[10~13]
試體斷面 試體名稱 斷面尺寸
（mm）
柱長
（mm） 鋼骨型式 鋼骨尺寸
（mm） 主筋 箍筋 箍筋間距
（mm）
軸壓強度
( )
Pu test(kN)
資料來源
SRC-B1 600 600× 1200 箱型
□
275 275 10 10× × × 12 # 9− # 4(D13) 75 19885 試體 SRC6 黃俊銘,2008[10]SRC-C1 600 600× 1200 十字型 2H 350 175 6 9× × × 12 # 9− # 4(D13) 75 19522 試體 SRC2 黃俊銘,2008[10]
SRC-C2 280 280× 1200 十字型 2H 160 50 3.2 4.5× × × 12 # 5− # 2(D6) 140 3696 試體 SRC7 蔡克銓,1995[11]
SRC-C3 280 280× 1200 十字型 2H 160 50 3.2 4.5× × × 12 # 5− # 2(D6) 100 3748 試體 SRC9 蔡克銓,1995[11]
SRC-H1 280 280× 1200 H 型 H 150 150 7 10× × × 12 # 5− # 2(D6) 140 4215 試體 SRC1
葉士青,1996[12]
SRC-H2 280 280× 1200 H 型 H 150 150 7 10× × × 12 # 5− # 2(D6) 75 4224 試體 SRC2
葉士青,1996[12]
SRC-T1 300 300× 1000 T 型 H 125 60 6 8× × ×
H 100 50 5 7× × × 4 # 6− # 3(D10) 100 3448 試體 CL-TO
林義閔,1999[13]
SRC-T2 300 300× 1000 T 型 H 175 90 5 8× × ×
H 150 100 6 9× × × 4 # 6− # 3(D10) 100 4718 試體 CH-TO
林義閔,1999[13]
表 3.2 前人 SRC 柱試體之鋼骨材料強度表[10~13]
表 3.3 前人 SRC 柱試體之鋼筋和混凝土材料強度表[10~13]
表 4.1 純混凝土柱元素分析統計表
較疏網格 中等網格 較密網格
網格分割斷面圖
總元素個數 128 1024 3456
分析計算時間（分） 0.8 3.0 7.5
分析之柱軸壓強度（kN） 9185 9008 9008
表 4.2 SRC 柱元素分析統計表
較疏網格 中等網格 較密網格
網格分割斷面圖
混凝土元素個數 540 1800 3760
鋼筋元素個數 376 632 828
鋼骨元素個數 120 380 400
總元素個數 1036 2812 4988
分析計算時間（分） 12 252 524
分析之柱軸壓強度（kN） 4168 4159 4159
表 4.3 ANSYS 分析 SRC 柱之普通圍束區與高度圍束區混凝土之抗壓強度