4.5 實驗結果與討論
4.5.3 能量消散關係
本節藉由計算各試體之遲滯迴圈所累積能量消散，以探討不同參數 下之影響。各試體之能量計算方式如圖4.75 所示，於計算遲滯迴圈下所 包覆之面積則為該迴圈下所消散之能量大小，爾後再根據每個層間位移 所設定執行迴圈數相加以代表該層間位移下所消散能量之總和，最後再 累計則為圖4.76 至圖 4.79 所示。由圖 4.76 與圖 4.77 顯示具線性偏移區 域之試體能量消散從斜撐開始產生整體挫屈而面外變形開始累積能 量，於3.00% 弧度 IDA 所累計消散能量皆相同；圖 4.78 與圖 4.79 中可 知具橢圓偏移區域之試體於 5.00% 弧度 IDA 所累計能量消散亦皆相 同，可發現6 組試體所消散能量機制大多為斜撐構材所提供，接合板亦 有些許貢獻，所設定之接合板寬度 (W) 與不同偏移型式 (LC/EC) 等 2 組參數於能量消散之影響並無明顯差異，接合板拉力強度與斜撐拉力強 度比值之參數
β
j增大則於能量消散反應上則有明顯差距。δ
1F (kN)
δ (mm) δ
2F
2F
1圖4.75 試體能量消散之計算示意圖
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
LC Series
TGP1
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
LC Series
TGP2
圖 4.76 試體 TGP1 與試體 TGP2 能量累積-層間位移角關係圖
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.)
0500 1000 1500
Accumulative Energy ( k N-m)
LC Series
TGP1 TGP2
圖4.77 LC 系列試體能量累積-層間位移角關係圖
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
EC Series
TGP3
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
EC Series
TGP4
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
EC Series
TGP5
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
EC Series
RGP
0 2 4 6 Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
EC Series
TGP3 TGP4 TGP5
0 2 4 6
Interstory Drift Angle (% rad.) 0
500 1000 1500
Accumulative Energy (kN-m)
EC Series
TGP5 RGP
圖4.79 EC 系列試體能量累積-層間位移角關係圖
4.5.4 結語
縱觀已執行完成 6 組試體反覆載重試驗，所設計之梯形接合板與 H-型斜撐構材在於擬地震力作用過程中可穩定變形與遲滯行為，以及消 散能量；所設定3 個研究參數：(1) 接合板與斜撐拉力強度比值 (
β
j)；(2) 接合板之寬度 (W )；(3) 不同偏移區域型式與長度 ( LC / EC) 於試 驗結果亦有如預期之遲滯行為，6 組試體於 5.00% 弧度 IDA 下皆達近 60 cm 之面外變形量，約佔斜撐構材長度之 15%，梯形接合板之變形能 力皆可提供超過於規定最大層間位移角 4.00% 弧度下斜撐的面外變 形。最重要者，所研究之梯形接合板足以穩定傳遞斜撐構材與梁、柱構 件之力量，當斜撐構材產生整體面外挫屈時，斜撐端部旋轉量則由梯形 接合板之偏移區域提供其面外凹折，以提昇斜撐構材之整體韌性，於矩 形接合板之適用性亦具相當之效益。
第伍章 實驗模擬與分析
5.1 前言
為觀察試體於載重試驗過程之各部位降伏情形、變形情況與局部應 力集中情形，藉由塗佈各部份鋼材表面之石膏漆在受力時所造成表面紋 路之剝落以得知其降伏狀況；而在有限元素模擬分析中，則藉由分析模 擬試體漸進式的產生降伏與塑性情形以瞭解試體受力狀況行為。本章將 藉由有限分析結果與實驗結果進行評估與驗證，並針對接合板和斜撐之 整體與局部反應加以探討。