試驗結果與討論

本研究總共完成 9 支試體，各試體之材料試驗強度（ F_ya

、f'

_ca）、

試體理論彎矩強度 M_n（對於鋼材採用完全塑性之應力 -應變曲線來推 導，可參考附錄二）、試驗彎矩強度 Mex p、降伏側移角 θyn、極限側移角 θu、塑性轉角 θp及韌性 μ 將詳細列表於此（包括致動器施加拉 力、推力時之結果以及平均值，例如 Mex p+為致動器施加推力時之試 驗彎矩強度，M_exp-為致動器施加拉力時之試驗彎矩強度，而 M_{e xp}為平 均試驗彎矩強度）；混凝土材料試驗強度 f'_ca 將由混凝土圓柱試體壓力試驗的結果取平均求得；降伏側移角 θy n 之定義為由原點及第一迴 圈包絡線上昇段 75%理論彎矩強度（ 0.75M_n）交點連線上理論彎矩強 度 M_n所對應之側移角，如圖 4-1 所示；極限側移角 θ_u之定義為第一 迴圈包絡線下降段對應於 85%試驗彎矩強度（ 0.85Mexp）之側移角，

如圖 4-1 第四象限所示之 θu，若第一迴圈包絡線下降段並未低於 0.85Mexp，則取為最後之側移角，如圖 4-1 所示第一象限所示之 θu；塑性轉角θ_p之定義為極限側移角θ_u減去降伏側移角 θ_yn所剩餘之側移角；韌性 μ 之定義為極限側移角 θu除以降伏側移角 θyn之比值。本章先以近年研究結果進行綜合討論，待試驗完畢後，將再補充介紹各試驗參數之試體行為比較與討論。

第一節軸力比對 CFBC 撓曲韌性之影響

由 2010 年陶其駿、蔡煒銘及 2011 年陳正誠、黃國倫之研究結果

其軸力比在不大於 30%之情況，尚能符合規範要求，然而寬厚比為 40 的 CFBC，軸力比最多僅能 25%，否則必須採取其他強化 CFBC 韌性的作為，例如適當設計及加裝圍束繫桿。

第二節斷面長寬比對 CFBC 撓曲韌性之影響

由 2014 年陶其駿、黃國倫之研究結果顯示，所受軸力比約為 20%

之情況下，斷面長寬比 (斷面長邊寬度與短邊寬度之比值 )增加將造成 CFBC 撓曲韌性明顯下降，如圖 4-3 中「 △ 」之點位所示，但若採用 高強度混凝土之 CFBC，則無明顯下降趨勢，如圖 4-3 中「 ▼ 」之點 位所示，以鋼結構規範的塑性轉角容量要求為基準，採用高強度混凝土之 CFBC，其長寬比在不大於 2.0 之情況，尚能符合規範要求，然而採用一般強度混凝土之 CFBC，長寬比最多僅能約 1.4，否則必須採取其他強化 CFBC 韌性的作為，例如適當設計及加裝圍束繫桿。所以採用高強度混凝土應可視為提升 CFBC 撓曲韌性的一種解決方案。

表 4-1 梁柱試體試驗拉力、推力包絡線結果列表

試體

P

σ

^ct

M

_0.4

M

^exp+

M

_exp-

M

_exp

M

^exp θ^y1+ θ_y1- θ_y θ_u+ θ_u- θ_u θ_p+ θ_p- θ_p μ₊ μ_- μ 編號 P_a0

(kgf/cm

²) (tf-m) (tf-m)

M

0.4 (% rad) (% rad) (% rad)

FH24P40 40.0% - 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

FH32P40 40.0% - 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

FH40P40 40.0% - 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

FL24P40 40.0% - 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

FL32P40 40.0% - 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

R40-40* 40.0% - 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

TL32P40LD 40.0% 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

TL32P40MD 40.0% 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

TL32P40HD 40.0% 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

TL32P40HS 40.0% 待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填待填

*2011 年陳正誠及黃國倫既有研究成果

（資料來源： 2011 年陳正誠、黃國倫既有研究成果及本研究）

圖 4-1 降伏側移角 θ_yn、極限側移角 θu定義之說明圖

（資料來源：陳正誠等人， 2010）

Envelope

0.75Mn

0.75M_n

M_n

θyn +

θ_yn

-θu +

0.85Mexp

-θ_u

--200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

-6 -4 -2 0 2 4 6

Drift Angle (% rad)

M (t-m)

圖 4-3 長寬比 -塑性轉角容量分布圖

（資料來源：本研究製作）

軸力比 20%

在文檔中高軸力下方形填充高強度混凝土箱型柱撓曲行為之寬厚比影響研究 (頁 64-69)

、f'

第一節 軸力比對 CFBC 撓曲韌性之影響

第二節 斷面長寬比對 CFBC 撓曲韌性之影響

P

σ

M

M

M

M

M

(kgf/cm

M

軸力比 20%

第一節軸力比對 CFBC 撓曲韌性之影響

第二節斷面長寬比對 CFBC 撓曲韌性之影響