試體行為

試體 WOC65

試體 WOC65為梁腹板開孔孔徑為 455 mm且腹板與剪力板採螺

栓接合的梁柱接頭，試體於層間變位角 0.375% 至 0.75% 弧度前皆 為線性階段，觀察試體未發現明顯的變化。

位移歷時至層間變位角1% 弧度時，載重-位移曲線圖4.1 (a)開始 彎折，試體行為進入塑性階段，於接近梁上翼全滲透銲道之梁腹扇形 開孔處開始降伏，呈交叉狀斑紋剝落(如照片 4.1)，其發展方向與梁 翼縱方向呈 45 度，此ㄧ區域為梁腹扇形開孔相交的幾何不連續處，

可能有局部應力集中的現象；下翼板在近全滲透銲道的梁翼邊緣處開 始降伏，下翼板表面石灰呈放射狀斑紋剝落(如照片 4.2)；梁腹板開 孔周圍發現交叉狀斑紋石灰剝落(如照片 4.3)，其發展方向與梁腹縱 方向呈45 度，顯示梁腹板開孔會在開孔的對角線處產生拉壓力場。

進入 1.5% 弧度後，上翼板距柱面約 250 mm處開始出現與翼寬

平行之橫向斑紋剝落(如照片 4.4)，表示此ㄧ區域開始進入降伏。梁 下翼板之放射狀斑紋石灰剝落增加並往梁端的方向延伸(如照片 4.5)。梁腹板開孔周圍交叉狀斑紋石灰剝落的現象持續增加並往梁翼 方向延伸。最後在 1.5% 第一迴圈負位移時，上翼板發生突然性斷 裂，此時載重劇降於是實驗終止。試驗結束後，觀察上翼板撕裂狀態，

發現梁翼板於扇形開孔處產生開裂並向兩側延伸導致整個上翼板斷 裂(如照片4.6)。至於下翼板與梁腹板開孔只見石灰的剝落範圍擴大。

試體 WOC65R1

試體於層間變位角 0.5% 弧度時，觀察到試體在梁腹板開孔周圍 有些許的石灰剝落的現象發生，其發展方向與梁腹縱方向呈 45度(如 照片4.7)，表示此處在初始狀態下有應力集中的現象。

進入 0.75% 至 1% 弧度之間仍處於線性階段，但在 0.75% 弧度 時，距柱面約200 mm 之梁上翼板邊緣處有少許的橫向斑紋石灰剝落 且有往內延伸的趨勢。下翼板於柱面背墊板處出現類似 V 字型的斑 紋石灰剝落(如照片 4.8)，推測梁翼-梁腹之扇形開孔造成應力集中的 現象。位移行程增至 1% 弧度時，試體的載重-位移曲線圖 4.2 (a)開 始彎折，即進入塑性階段，此時梁上翼板邊緣平行翼寬之橫向斑紋石 灰剝落開始往內側增加(如照片 4.9)，顯示此處開始進入降伏狀態。

下翼板出現斜向石灰剝落由扇形開孔處往梁腹板開孔方向，呈放射狀 延伸擴張，其範圍距柱面約150 mm~200 mm之間，除此之外與上翼 板相同位置處也開始出現橫向斑紋石灰剝落(如照片4.10)。

完成 1.5% 弧度時，上、下翼板石灰剝落已呈大範圍分佈，顯示

降伏狀態以由局部位置擴展至全區域降伏。梁腹板開孔周圍並以開孔 圓心為基準的對角線上，石灰也已大量剝落並往兩翼方向延伸(如照

片4.11)，顯示梁腹板開孔周圍受到拉壓力場作用。

實驗進行至 2% 弧度時，上翼板開始出現輕微的挫屈(如照片

4.12)，此時上，下翼板石灰已大量剝落，表示塑鉸的機制已產生。經

歷到3% 弧度時，上翼板挫屈更加嚴重，下翼板也開始出現挫屈，而 梁腹板開孔由圓形變形成橢圓形(如照片4.13)且稍微出現面外挫屈的 現象。

當位移達到 4% 弧度時，載重-位移曲線圖顯示此時力量遞減，

上、下翼板已嚴重挫屈，石灰剝落的範圍更延伸到梁腹板開孔與梁端 之間。梁腹板開孔周圍的石灰已大量剝落且以梁腹板開孔的圓心為基 準的對角線方向往兩翼擴張，表示受到極大的拉壓力場作用，造成梁 腹板開孔成橢圓形狀，並出現嚴重的面外挫屈(如照片4.14)

最後層間變位角到達5% 弧度第ㄧ迴圈時，因上、下翼板挫屈及 梁腹板開孔面外挫屈已非常嚴重，因此載重劇降，此時正負方向最大 載重分別為+277kN 與-211kN。第二迴圈負位移時，試體發出巨大的 撕裂聲，觀察得知梁腹板開孔周圍對角線之鋼材突然發生撕裂破壞的

現象(如照片4.15)，此時載重迅速下降，因而實驗終止。

試體 WOC50R1

試體 WOC50R1於層間變位角075% 之前還保持在彈性範圍內，

此時試體並無明顯變化。進入 0.75% 弧度時，下翼板梁柱交接處之 背墊板附近發生石灰剝落的現象發生，剝落的方向與下翼板寬平行，

且下翼板中間處出現V 字型橫紋石灰剝落的現象發生(如照片4.16)， 推測 V 字型尖頭處為梁腹扇形開孔相交的幾何不連續處，可能有局 部應力集中的現象。梁腹板開孔周圍處出現與梁腹縱方向呈 45 度的 少許石灰剝落(如照片4.17)，可能是梁腹板主要承受剪力所造成。

位移行程走至1%時，由載重-位移曲線圖 4.3 (a)可看出試體於此 時進入塑性階段，在梁柱交接面及距柱面約300 mm 之梁上翼板出現 石灰剝落的現象且剝落的方向平行於翼寬並由翼板邊緣往中心延伸

(如照片4.18)。下翼板除了梁柱交接面有石灰剝落外，與上翼板相同

的位置開始出現橫向斑紋剝落，顯示上、下兩翼此時此處已進入降伏 狀態。

層間變位角達到 1.5% 弧度時，上翼板石灰剝落的情況持續往柱 面方向擴大。下翼板距離柱面300 mm (直角尺黑色膠帶所標定位置) 翼板邊緣處開始有橫向斑紋石灰剝落且在翼板中心處有斜向石灰剝 落的現象產生(如照片 4.19)，與梁翼縱向呈 45 度，推測可能此處是 梁翼板與梁腹板的交接處，而因梁腹板開孔承受剪力的能力下降，因 此剪力傳入梁翼板所造成。

經歷 2% 弧度時，隨著位移行程增加上、下翼板石灰剝落的現象 逐漸延伸擴大。梁腹板開孔周圍石灰剝落的情況持續以開孔圓心為基 準的對角線方向往梁腹板開孔兩側向翼板延伸(類似交叉狀)(如照片

4.20)，顯示出梁腹板開孔周圍承受相當大的拉壓力。

完成 3% 弧度時，上、下翼板距柱面200 mm~400 mm石灰剝落 的現象已變成大範圍，表示此區段以全段降伏並且開始出現輕微的挫 屈現象，顯示塑鉸機制已在此處發生。到了4% 弧度時，上、下翼板 挫屈已非常明顯(如照片4.21)，石灰剝落的範圍也擴大至梁腹板開孔 與梁端之間。此時梁腹板開孔中心周圍的石灰已幾乎完全掉落並出現 嚴重面外挫屈的現象(如照片4.22)。梁腹板開孔雖出現面外挫屈，但 梁腹板開孔縮小的原因所承受拉壓力增大，因此還未出現梁腹板開孔 成橢圓形狀。

反覆加載達到層間變位角5% 時，上、下翼板挫屈已非常明顯，

載重-位移曲線顯示此時力量有些許的衰減。梁腹板開孔周圍的面外 挫屈非常嚴重。最後到了5% 弧度第二迴圈時，因試體嚴重挫屈，載 重下降太多，此時正負方向載重最大值為+600kN 與-551kN，因此實 驗終止。

試體 WOC65R2

試體 WOC65R2試體於層間變位角075% 時，梁上翼板距柱面大

約 250 mm(直角尺黑色膠帶所標定處)之左右兩側翼板邊緣處有與梁

翼縱向呈45 度石灰剝落現象發生(如照片4.23 )。下翼板近柱面處出

現與試體 WOC65R1 及 WOC50R1 一樣的 V 字型斑紋，石灰剝落的

現象也較為嚴重，由此可知此處有較高應力集中，可能為試體最終破 壞之處，除了柱面有石灰剝落之外與上翼板相同範圍處有放射狀的斑 紋由翼緣逐漸往翼中心剝落(如照片4.24)。梁腹板開孔周圍的情況都 與前幾組類似，有些許的石灰剝落，其方向也是與梁腹縱向呈45度(如

照片4.25)。上述的這些區域顯示都開始進入降伏的狀態。

層間變位角 0.75% 弧度之前，試體還保持在線性狀態，在進入 1% 弧度時，試體已進入塑性階段。在梁上、下翼板的石灰剝落的情 形逐漸增多並往柱面的方向擴大。梁腹板開孔周圍此時並無太大的變

化。達到1.5% 弧度時，石灰剝落的情況大致與1% 弧度時相同，都

以放射狀的斑紋持續增加。

經歷2% 弧度時，加勁板與梁上翼板全滲透銲接處開始有石灰剝

落(如照片4.26)，表示此處銲道承受相當大的應力，由此可看出加勁

板開始進入降伏狀態。腹板開孔周圍石灰剝落的情況雖持續擴大，但 比起前幾組試體，石灰剝落的情況不會大量的往梁腹板開孔的左右兩

側擴大(如照片4.27)，可能因為加勁板補強的原因，幫助梁腹板所承

受之剪力部分由加勁板承受。

完成3% 弧度，上、下翼板距柱面到梁腹板開孔中心之間的石灰 已大量剝落，可見降伏的範圍由局部擴大到全段降伏，並且開始出現

挫屈現象(如照片4.28)，這也表示塑鉸的機制在此處產生。加勁板除

了與梁翼之全滲透銲道處有石灰剝落之外，在加勁板靠近梁腹板開孔 的邊緣處也開始有少許的石灰剝落(如照片 4.29)。最後實驗來到 3%

弧度第二迴圈正位移時，突然ㄧ聲巨響，發現下翼板發生突然性斷 裂，此時載重劇降於是實驗終止。試驗結束後，觀察上翼板撕裂狀態，

發現梁翼板於扇形開孔處產生開裂並向兩側延伸導致整個下翼板斷 裂(如照片4.30)。

試體 WOC65R3

試體WOC65R3 與試體WOC65R2 改良型式上大致上相同，不同

的地方是加勁板在與柱翼-梁翼相交接的角落所預留洞的大小不同，

如圖3.7 所示。試體於層間變位角0.375% 至1% 弧度之試體行為與

試體WOC65R2 相似，只是試體WOC65R3之上、下翼板在靠近柱面

處的石灰剝落的情況沒有像 WOC65R2 如此嚴重，尤其是下翼板(如

照片4.31)，推測是加勁板與柱翼-梁翼相交接的角落完全接合，因此

梁下翼板在靠近柱面處的應力部分由加勁板承受。進入1% 弧度，載 重-位移曲線圖如圖 4.5 (a)開始曲折，表示試體已進入塑性階段。來

到1.5% 弧度時，梁翼板石灰剝落增加，並以輻射狀斑紋逐漸往柱面

剝落，除了有輻射狀斑紋之外，在柱翼全滲透銲道-扇形開孔處出現 與翼寬平行之橫向斑紋。(如照片4.32)

經歷 2% 弧度時，石灰剝落的情形更加嚴重，在加勁板端部(開孔 中心)附近之上、下翼板開始有輕微的挫屈的現象發生(如照片 4.33)。 此時加勁板開始有些許的石灰剝落(如照片4.34)，由此可知加勁板開 始進入降伏狀態。梁腹板開孔周圍的石灰剝落也持續的往開孔兩側擴

經歷 2% 弧度時，石灰剝落的情形更加嚴重，在加勁板端部(開孔 中心)附近之上、下翼板開始有輕微的挫屈的現象發生(如照片 4.33)。 此時加勁板開始有些許的石灰剝落(如照片4.34)，由此可知加勁板開 始進入降伏狀態。梁腹板開孔周圍的石灰剝落也持續的往開孔兩側擴