本 研 究 使 用 之 反 覆 載 重 位 移 歷 時 係 採 用AISC2005 之 規 範 所 建 議 之 位 移 歷 時，致 動 器 所 提 供 之 側 向 位 移 由 層 間 位 移 角 乘 以 試 體 鋼 梁 上 緣 至 致 動 器 中 心 線 之 高 度 求 得 ， 由 於 層 間 位 移 角 1%以內大多在彈性 範 圍 ， 因 此 層 間 位 移 角 1%以內修改為 3 個迴圈，如 圖 2.17所示。
R32-20-2 410 12 32 240 1201 20% 124 - - -
前 視 圖 側 視 圖
圖 2.2 填充型箱型柱試體斷面示意圖
(a) 試體 R48-20 南北側立面圖 圖 2.3 試體設計圖（以 R48-20 為例）
(b) A-A 剖面及鋼梁設計細部
圖 2.4 R32-00-L2 試體設計圖
前 視 圖 側 視 圖
立 體 圖
圖 2.5 不含軸力之撓曲行為試驗裝置示意圖
(a) R-C2系列
(b) R-C3系列
圖 2.6 R-C2 及 R-C3 系列橫隔板銲接細節示意圖
(a) 銲接第四面柱板 (b) 橫 隔 板 最 後 銲 道 (c) 銲 接 最 後 柱 板 圖 2.7 R-C2 系列第四面柱板銲接細節示意圖
圖 2.8 R-C3 系列第四面柱板銲接細節示意圖
(a) R32-00-CX (b) R32-00-CY (c) R32-00-CY-TH 圖 2.9 R-C2 系列試體 3D 示 意 圖
圖 2.10 C32-00-N 試體設計圖
圖 2.11 T 系列試體示意圖
圖 2.13 TAA 系列試體試驗裝置示意圖（資料來源：陳正誠等人，2007）
圖 2.14 TAA 系列試體軸力-軸向應變曲線圖
（ 資 料 來 源 ： 陳 正 誠 等 人 ，2007）
圖 2.15 圍束繫桿圍束應力示意圖
圖 2.16 量測儀器配置示意圖
0.25 0.5
-10 -8 -6 -4 -2 0
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27
No. of Cycles
L ate ra l d rif t r
3 cycles
2 cycles
圖 2.17 反覆載重位移歷時圖
試 體 之 製 作 係 利 用 全 滲 透 銲 將 四 片 鋼 板 組 合 成 箱 型 柱，並 以 全 滲 透 銲 在 頂 部 及 底 部 銲 上 內 橫 隔 板 ， 銲 接 時 採 用E70XX系列銲材施銲，
上 橫 隔 板 及 鋼 梁 上 翼 板 處 之 橫 隔 板 有 預 留 圓 孔 以 供 試 體 灌 漿 之 用，如 圖 2.3b所示，完成箱型柱製作之後，再銲接鋼梁上去，如 圖 2.3a所 示。灌 漿 時 箱 型 柱 內 填 滿 混 凝 土 至 住 頂 部 上 緣 切 齊，待 試 驗 前 時，再 用 高 強 度 石 膏 填 滿 乾 縮 造 成 之 空 隙 並 將 軸 力 加 載 鋼 板 蓋 上 以 確 保 整 支 箱 型 柱 內 填 滿 混 凝 土 無 間 隙 。
柱 板 使 用 6、9 及 12 mm（實際為 13mm）厚之 ASTM A572Gr.50 鋼 材 ， 實 測 降 伏 強 度 分 別 為 4.27、3.6 及 4.46 tf/cm2， 實 測 極 限 強 度 分 別 為 5.14、5.02 及 5.77 tf/cm2。
箱 型 柱 內 填 充 之 混 凝 土 抗 壓 強 度 為 420 kg/cm2（6000 psi）等級 ， 製 作 之 圓 柱 試 體 採 用 保 鮮 膜 包 覆 全 身，以 符 合 實 際 情 況（ 箱 型 柱 內 混 凝 土 無 法 養 護 ），混 凝 土 材 料 試 驗 隨 試 驗 之 進 行 每 週 壓 3 個圓柱試體 求 取 平 均 抗 壓 強 度 如 表 3.1所示，二批灌漿之混凝土平均抗壓強度變 化 曲 線 如 圖 3.1所示。
圍 束 繫 桿 使 用 直 徑 13、16、19 及 22 mm之ASTM A490 鋼材，實 測 降 伏 強 度 及 實 測 極 限 強 度 如 表 3.2所示，其中 fy,0.002及 fy,0.005分 別 為
裂 縫 長 度 為 12 公分；西南角落（SW）之橫裂縫觀察為S2.031，代表 橫 裂 縫 出 現 於 南 面，橫 裂 縫 長 度 為 2.031 公分；試體R60-20 西北角落
（NW） 之 縱 裂 縫 觀 察 為 W10， 代 表 其 裂 縫 僅 有 經 過 西 面 ， 縱 裂 縫 長
度 為 10 公分。本節並依照各系列試體介紹試驗過程中試體之變化情
形 。
一 、 R-20 系列
R60-20 試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在剛加完軸 力 時，試 體 有 局 部 出 現 空 心，即 表 示 箱 型 柱 與 混 凝 土 接 觸 面 有 局 部 分 離 ； 在 層 間 轉 角 達 0.5%時，試體東、西及北面開始出現降伏線，如 圖 3.2所示；在層間轉角達 0.75%時，試體南面開始出現降伏線；在 層 間 轉 角 達 2%時 ， 試 體 塑 鉸 區 之 東 及 西 面 接 連 出 現 局 部 挫 屈 ， 如 圖 3.3所示；在層間轉角達 3%時，試體達到最大強度；在層間轉角達 5%時，試體受撓曲壓力側嚴重局部挫屈，柱板沿著銲道旁邊開裂，如
圖 3.4所示，強度下降低於最大強度之 85%，試驗停止。
R48-20 試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在剛加完軸 力 時，試 體 即 有 局 部 出 現 空 心；在 層 間 轉 角 達 0.5%時，試體西面開始 出 現 降 伏 線 ， 如 圖 3.5所示；在層間轉角達 0.75%時，試體東面開始 出 現 降 伏 線 ； 在 層 間 轉 角 達 1%時，試體南及北面開始出現降伏線；
3.9所示；在層間轉角達 4%時，試體達到最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 7%時，試體受撓曲拉應力側於局部挫屈處拉 裂 ， 出 現 縱 向 及 橫 向 裂 縫 ， 如 圖 3.10所示，但縱向裂縫開裂不大，
此 種 破 壞 模 式 屬 於 受 拉 開 裂 ， 不 同 於 試 體R60-20 及R48-20 的受壓開 裂 ， 因 強 度 已 經 下 降 低 於 最 大 強 度 之 85%，故試驗停止。
R32-20-1 試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在剛加完 軸 力 時，試 體 即 有 局 部 出 現 空 心；在 層 間 轉 角 達 0.5%時，試體西及南 面 開 始 出 現 降 伏 線，如 圖 3.11所示；在層間轉角達 1%時，試體南及 北 面 開 始 出 現 降 伏 線 ； 在 層 間 轉 角 達 3%時，試體塑鉸區之東及西面 接 連 出 現 局 部 挫 屈，如 圖 3.12所示；在層間轉角達 4%時，試體達到 最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 5%時，試體受撓曲壓力側嚴重局部挫屈，
柱 板 沿 著 銲 道 旁 邊 開 裂 ， 如 圖 3.13所示，可能是銲道品質不好，開 裂 很 大 ， 強 度 已 經 下 降 低 於 最 大 強 度 之 85%，試驗停止。
R32-20-2 試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在剛加完 軸 力 時，試 體 即 有 局 部 出 現 空 心；在 層 間 轉 角 達 0.5%時，試體北面開 始 出 現 降 伏 線，如 圖 3.14所示；在層間轉角達 0.75%時，試體南面開 始 出 現 降 伏 線 ； 在 層 間 轉 角 達 1.5%時 ， 試 體 東 及 西 面 開 始 出 現 降 伏 線；在 層 間 轉 角 達 3%時，試體塑鉸區之東及西面接連出現局部挫屈，
鉸 區 之 南 及 北 面 出 現 局 部 挫 屈，如 圖 3.18所示；在層間轉角達 4%時，
試 體 達 到 最 大 強 度 ； 在 目 標 層 間 轉 角 為 5%第一迴圈時，致動器無法 將 試 體 往 回 拉 至 目 標 位 移 ， 判 斷 其 原 因 應 是 致 動 器 往 回 拉 使 力 臂 變 短 ， 致 動 器 往 外 推 使 力 臂 變 長 ， 如 圖 3.19所示，而且雖然致動器規 格 說 明 可 達 到 100 噸，但實際只達到將近 95 噸，再者，原設計鋼板 是 12mm厚 ， 實 際 則 為 13mm厚 ， 而 標 稱 及 實 際 降 伏 強 度 分 別 為 3.5 及 4.46 tf/cm2，多 種 因 素 之 下，實 際 超 強 因 子（166tf-m/114tf-m=1.456）
已 經 超 過 設 計 之 超 強 因 子（90tf×1.81m/114tf-m=1.429）；在層間轉角
為 6%第二迴圈時，試體受撓曲壓力側嚴重局部挫屈，柱板沿著銲道
旁 邊 開 裂 ， 如 圖 3.20所示，可能是銲道品質不好，開裂很大；在層 間 轉 角 為 7%第一迴圈時，強度已經下降低於最大強度之 85%，試驗 停 止 。
R32-00-L試 體 係 使 用 100tf致 動 器 進 行 側 向 反 覆 載 重 ； 在 層 間 轉 角 達 2%時，試體西面開始出現降伏線，如 圖 3.21所示；在層間轉角 達 3%時，試體塑鉸區之南及北面出現局部挫屈，如 圖 3.22所示；在 層 間 轉 角 達 5%時 ， 試 體 達 到 最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 5%第 二 迴 圈 時 ， 試 體 受 撓 曲 壓 力 側 嚴 重 局 部 挫 屈 ， 柱 板 沿 著 銲 道 旁 邊 開 裂 ， 如 圖 3.23所 示，可 能 是 銲 道 品 質 不 好，開裂 很 大；在 層 間 轉 角 達 6%時，
3.26 所 示，可 能 是 銲 道 品 質 不 好，開 裂 很 大，強 度 已 經 下 降 低 於 最 大 強 度 之 85%，試驗停止。
R32-00-CY試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在層間轉 角 達 0.5%時檢查試體，發現試體已有局部空心；在層間轉角達 1.5%
時，試 體 北 面 開 始 出 現 降 伏 線，如 圖 3.27所示；在層間轉角達 4%時，
試 體 塑 鉸 區 之 西 面 及 東 面 接 連 出 現 局 部 挫 屈 ， 如 圖 3.28所示；在層 間 轉 角 達 5%時，試 體 達 到 最 大 強 度；在層 間 轉 角 達 6%第 二迴 圈 時 ， 試 體 受 撓 曲 壓 力 側 嚴 重 局 部 挫 屈，柱 板 沿 著 銲 道 旁 邊 開 裂，如 圖 3.29 所 示，可 能 是 銲 道 品 質 不 好，開 裂 很 大，強 度 已 經 下 降 低 於 最 大 強 度 之 85%，試驗停止。
R32-00-CY-TH試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在層 間 轉 角 達 0.5%時 檢 查 試 體 ， 發 現 試 體 已 有 局 部 空 心 ； 在 層 間 轉 角 達 2%時，試體西面開始出現降伏線，如 圖 3.30所示；在層間轉角達 4%
時 ， 試 體 塑 鉸 區 之 西 及 東 面 接 連 出 現 局 部 挫 屈 ， 如 圖 3.31所示；在 層 間 轉 角 達 5%時 ， 試 體 達 到 最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 6%第 一 迴 圈 時 ， 試 體 受 撓 曲 壓 力 側 嚴 重 局 部 挫 屈 ， 柱 板 沿 著 銲 道 旁 邊 開 裂 ， 如 圖 3.32所示，可能是銲道品質不好，開裂很大；在層間轉角達 6%第
度 ， 故 增 加 層 間 轉 角 4%之迴圈數，直到致動器可以達到目標位移，
再 繼 續 層 間 轉 角 5%，結果在層間轉角 4%總共做了 20 個迴圈才達到 目 標 位 移 ， 在 層 間 轉 角 5%也發生相同之情況，總共做了三個迴圈才 達 到 層 間 轉 角 5%之目標位移 90.5mm；在層間轉角為 5%第三迴圈時，
試 體 受 撓 曲 壓 力 側 嚴 重 局 部 挫 屈，柱 板 沿 著 銲 道 旁 邊 開 裂，如 圖 3.35 所 示 ， 可 能 是 銲 道 品 質 不 好 ， 開 裂 很 大 ； 在 層 間 轉 角 為 6%第一迴圈 時 ， 強 度 已 經 下 降 低 於 最 大 強 度 之 85%，試驗停止。
C32-20-N試 體 係 使 用 200tf致 動 器 進 行 側 向 反 覆 載 重 ； 在 剛 加 完 軸 力 時 ， 試 體 即 有 局 部 出 現 空 心 ； 在 層 間 轉 角 達 0.75%時，試體四面 開 始 出 現 降 伏 線，如 圖 3.36所示；在層間轉角達 2%時，試體塑鉸區 之 東 及 西 面 接 連 出 現 局 部 挫 屈，如 圖 3.37所示；在層間轉角達 4%時，
試 體 達 到 最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 5%時，試體受撓曲壓力側嚴重局 部 挫 屈 ， 柱 板 沿 著 銲 道 旁 邊 開 裂 ， 如 圖 3.38所示，可能是銲道品質 不 好 ， 開 裂 很 大 ， 強 度 已 經 下 降 低 於 最 大 強 度 之 85%，試驗停止。
C32-00-ST試體係第一支使用 200tf致動器進行側向反覆載重之試 體 ， 由 於 200tf致 動 器 廠 商 提 供 的 力 量 校 正 係 數 有 錯 ， 導 致 架 設 試 體 時 施 加 側 推 力 1kN實際上已經達約 88tf，相當於層間轉角 3%，於是 在 力 量 拉 回 至 0 之後，再施加拉力至層間轉角 3%，然後卸載至力量
五 、 T 系列
T48-20-100 試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在剛加 完 軸 力 時 ， 試 體 即 有 局 部 出 現 空 心 ； 在 層 間 轉 角 達 1%時，試體東及 西 面 接 連 開 始 出 現 降 伏 線，如 圖 3.42所示；在層間轉角達 3%時，試 體 塑 鉸 區 之 東 面 先 出 現 局 部 挫 屈，如 圖 3.43所示；在層間轉角達 4%
時 ， 試 體 達 到 最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 7%第二迴圈時，試體受撓曲 拉 應 力 側（ 西 面 ）於 局 部 挫 屈 處 拉 裂，出 現 縱 向 及 橫 向 裂 縫，受 撓 曲 壓 應 力 側 （ 東 面 ） 柱 板 也 因 嚴 重 局 部 挫 屈 而 沿 著 銲 道 旁 邊 開 裂 ， 如
圖 3.44所示，但縱向裂縫開裂不大，此種破壞模式亦屬於受拉開裂，
強 度 已 經 下 降 低 於 最 大 強 度 之 85%，試驗停止。
T48-20-80 試體係使用 200tf致動器進行側向反覆載重；在剛加完 軸 力 時 ， 試 體 即 有 局 部 出 現 空 心 ； 在 層 間 轉 角 達 0.75%時，試體西及 東 面 接 連 開 始 出 現 降 伏 線，如 圖 3.45所示；在層間轉角達 2%時，試 體 塑 鉸 區 之 東 面 出 現 局 部 挫 屈，如 圖 3.46所示；在層間轉角達 4%時，
試 體 達 到 最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 6%第二迴圈時，受撓曲壓應力側
試 體 達 到 最 大 強 度 ； 在 層 間 轉 角 達 6%第二迴圈時，受撓曲壓應力側