台灣位處於菲律賓海板塊及太平洋板塊交界處，為地震頻繁地 區，對於建築物之耐震行為能力須格外注重。鋼筋混凝土 (Reinforced Concrete, RC) 結構系統以及鋼結構 (Steel Structure) 系統一直是土木 建築業界之兩大主流，兩者具有不同特性與優缺點。RC 結構之優點 為抗壓能力高、結構側向勁度大等，其缺點為自重大、韌性不足以及 施工便利性較鋼結構低且施工時間長。鋼結構之優點為材料強度高、
高韌性與施工便利性高，其缺點為側向勁度低。為了保持以上兩種結 構之優點並避免其缺點，兼具 RC 以及鋼結構兩者特性之鋼與混凝土 複合結構便孕育而生。常見之鋼與混凝土複合材料包括鋼骨鋼筋混凝 土 (Steel Reinforced Concrete, SRC) 與鋼管混凝土 (Concrete Filled Tube, CFT)，此兩種結構結合鋼與混凝土在經濟上以及材料上之優 點。SRC 構件為型鋼以混凝土包覆於內之複合斷面，CFT 構件為混凝 土充填入鋼管內，兩者均普遍使用於中高樓層結構。
鋼管混凝土擁有以下特點： (1) 混凝土使結構抗壓強度提高，而 鋼管提供高強度與韌性； (2) 鋼管提供對混凝土圍束效果，使混凝土 之抗壓強度有顯著增加； (3) 鋼管可作混凝土澆注之模板； (4) 鋼 管內澆注混凝土,可以提供鋼管的側向支撐,可以延緩鋼管局部挫屈與 側向扭轉挫屈； (5) 施工性較 SRC 為佳。
1.2 研究動機
CFT/BRB 三層樓三跨度實尺寸複合構架試驗為國科會整合型計
畫之實驗研究，由國家地震工程研究中心 (NCREE) 負責執行。於 2003 年十月進行實驗，本文為協助實驗構架之梁柱接頭設計與實驗前 置工作，並於實驗結束後進行構架之模擬分析與結果比較。構架試驗 前，為瞭解CFT 構件之力學行為，故於國家地震工程研究中心進行一 連串梁柱接頭子結構實驗。梁柱接頭子結構試驗分別為貫穿翼板式、
全梁貫穿式、外橫隔板式與雙向螺栓接合式梁柱接頭。實驗方法為進 行往覆載重試驗，藉由實驗觀察各種CFT 梁柱接頭型式之行為。構架 試驗為一三跨三層樓之實尺寸CFT 平面構架，於中間跨度三個樓層各 設置不同斜撐，以數個擬動態加速度歷時試驗與往覆載重試驗觀察構 架之受力行為。除了實驗，本文期望由理論分析結果和子結構試驗以 及實體構架試驗結果作比較與驗證，進而預測CFT 構件與構架於實際 結構中之行為。
1.3 研究方法與目的
以往 CFT 構件之研究，較集中於梁柱接頭子結構試驗，期許由 實驗反應推導出理想公式以預測CFT 構件之行為，對於 CFT 構件在 構架中之真實反應較少有人討論。此次於國家地震工程研究中心進行 一組CFT/BRB 實尺寸三跨度三層樓構架試驗，藉此希望瞭解 CFT 梁 柱接頭於真實結構中之反應，因此本研究使用非線性結構分析軟體 DRAIN-2DX 對梁柱接頭子結構與構架進行理論分析與實驗結果作驗 證。
在研究方法，先收集 CFT 梁柱接頭子結構分析與構架分析之文 獻，從前人研究建立分析模型之相關細節。爾後討論鋼梁、CFT 斷面 與梁柱交會區之力學行為，並輸入至梁柱接頭子結構模型中作靜力分 析；將分析結果與實驗結果比較以修正分析模型，使修正後分析結果
符合實驗結果。最後再依據子結構模型進行實尺寸構架之理論分析，
包括數個加速度歷時動力分析，並與構架試驗結果比較，以瞭解構架 各元件之變形與力量分佈情形。
1.4 研究內容
本研究內容共分為五個章節：第一章為緒論；第二章為介紹各型 式之 CFT 梁柱接頭與 DRAIN-2DX 分析程式簡介，並整理構架分析 模擬相關文獻；第三章為梁柱接頭實驗介紹以及子結構模型之建立與 分析之比較；第四章為實尺寸 CFT/BRB 三層樓構架之實驗介紹、構 架模型之建立、分析與修正，並與實驗結果作驗證與比較，進而討論 分析結果；第五章為整體之結論。