1.1 研究動機與目的
2016 年發生的美濃地震造成台南大規模的損害，除生命財產損失之外，也 對住宅建築構成嚴重的震損。自 921 地震以來，政府積極推動中小學校舍補強計 畫，時至今日已有良好成效，但民宅部分卻仍待進行，全面提升台灣既有住宅的 耐震能力是當務之急。然而，與校舍建築不同的是，住宅建築為顧及生活性、隱 密性，其在建築內部有大量隔戶牆、梯間牆、屋後開孔牆等剪力牆構件，如圖 1- 1 所示。邱聰智[1]在 2012 年進行台灣傳統街屋與校舍建築之田野調查也發現，
住宅建築與校舍建築之牆與樓地板面積比例相當懸殊，如圖 1- 2 所示。因此若要 提升既有建築的耐震能力，了解剪力牆、開孔剪力牆之抗側力行為是相當重要的 工作。
國內外已有多位學者進行鋼筋混凝土開孔剪力牆之相關實驗與研究。在國內 王進財[2]與楊欽富[3]分別於 1990 年與 1991 年進行了無、有邊界柱之開孔剪力 牆縮尺側推實驗，並利用實驗結果提出以經驗公式為基礎之側力位移曲線模型。
杜昱石[4]在 2014 年進行一系列以台灣傳統街屋常見之屋後牆開口配置為基礎之 實尺寸開孔牆側推實驗，並建議以有限元素法預測開孔牆之初始勁度。而在日本 則有 Ono and Tokuhiro [5]一連串開孔剪力牆實驗，並其提出依據開孔配置狀況決 定之開孔牆強度折減係數，供工程師快速計算開孔牆之強度。但現今仍缺乏一套 有力學基礎但較簡易的解析工具方便工程師使用。
蔡仁傑[6]在 2015 年提出一套以彈簧串並聯模型為基礎之開孔牆側力位移曲 線模型，其先區分剪力牆開孔後形成並主控破壞之關鍵桿件，建立個別關鍵桿件 的側力位移曲線之後以勁度為基礎，以彈簧串、並聯概念組成開孔牆之側力位移 曲線。該模型具力學基礎，且方法簡易適合工程師使用，能有效預測開孔牆之抗 剪行為，但在關鍵桿件尺寸選取上常造成強度高估的情形。林永健[7]遂延續蔡仁 傑之模型，在 2016 年提出開孔牆側力位移曲線修正模型，藉由檢討關鍵桿件節
點力平衡的方式，進一步修正關鍵桿件之尺寸選取方式。該修正模型能有效改善 蔡仁傑[6]模型因尺寸選取而高估強度之狀況。
台灣混凝土住宅建築主要使用構架系統，因此剪力牆通常為填充牆型式，其 均有構架中的柱做為邊界構材，因此邊界柱對剪力牆之影響十分顯著。日本建築 學會(AIJ)之鋼筋混凝土構造計算規準‧同解說(2010) [8]中之 19 條牆之算定部分，
對含邊界柱之剪力牆之強度評估比無邊界柱之剪力牆更高。在檢討可修復性之短 期容許剪應力、檢討安全性之終局強度中，均有將邊界柱之混凝土、橫向箍筋等 參數加入評估式中。然而蔡仁傑[6]與林永健[7]之側力位移曲線模型在邊界柱與 剪力牆抗側力行為之相互影響部分著墨不多，因此本研究擬將邊界柱納入開孔剪 力牆側力位移曲線的考量範圍，將模型進一步修正。除此之外，本研究亦蒐集更 多剪力牆實驗[9~16]提供模型大量驗證使用。
現今工程界對於開孔剪力牆、含邊界柱之剪力牆之耐震行為尚不甚了解，在 耐震分析上通常將其抗側力貢獻忽略，造成整體耐震能力嚴重低估。因此若能掌 握開口牆與含邊界柱之剪力牆，對日後剪力牆之設計、既有建築之耐震評估與補 強均有莫大助益。
1.2 研究內容與方法
本研究將先進行文獻回顧，探討美國 ACI 318-14 規範[17]與日本 AIJ 鋼筋混 凝土構造計算規準[8]對於開口牆的相關規定，並建議常見豎向構件側力位移曲 線建立方式，如剪力牆、柱等。接著介紹蔡仁傑[6]開發、林永健[7]改良之開孔 RC 牆側力位移曲線預測模型。最後進行文獻搜索，介紹供本模型驗證之開口牆、
含邊界柱之剪力牆實驗數據。
本研究以蔡仁傑[6]、林永健[7]之側力位移曲線模型為基礎，並進一步修正 並提出含邊界柱之開口、無開口剪力牆之側力位移曲線預測方式，將既有模型應 用範圍再度擴張。除此之外，也將更豐富的剪力牆實驗資料納入計算，驗證本模 型發展之準確性。
為文獻回顧，介紹美國 ACI[17]與日本 AIJ[8]對剪力牆、開口剪力牆之相關規範、
軟化壓拉桿模型對於剪力牆之應用、常見豎向構件之側力位移曲線以及蔡仁傑 [6]、林永健[7]之開口剪力牆側力位移曲線預測模型。再來蒐集可供模型驗證之 實驗數據；第三章將針對含邊界柱之開孔牆、無開孔牆實驗數據，討論既有模型 之不足之處，並提出修正模型以研擬剪力元素尺寸修正及含邊界柱之剪力牆之分 析方式，主要將邊界柱視為有效之耐震元件，併入剪力牆之耐震貢獻之中；第四 章將利用實驗數據，對既有模型與新模型做全面性之評估比較與檢討。在此也對 於本研究於既有模型之改善，提出評估結果之比較，並說明改善之有效性；第五 章為結論與建議，將本研究之研究成果做出結果與討論，並對未來之研究規畫作 建議。