MUF 試體測試結果

MUF 試體主要測試地震力大小為 300gal、1100gal、1350gal 以及 1620gal，

試體在 1350gal 地震力輸入時並未發生倒塌，因此決定再輸入 1620gal 的地震力：，

在 1620gal 測試中，試體仍未倒塌，但梁柱接頭強度已完全喪失，遂決定終止本 試體實驗。

MUF 試體柱子採用耐震配筋，一樓之梁柱接頭為非圍束接頭，因此本試體觀察 重點為接頭區破壞情形。本座試體在測試前並沒有產生初始裂縫，同時在 300gal 的地震力測試中也並沒有產生任何裂縫，因此以下小節將針對 300gal 之後的地震 力測試結果描述。

4.8.1 TCU047 南北向 1100gal

MUF 試體在 1100gal 測試中，一樓接頭區產生了大量的裂縫，一樓柱底也有裂 縫產生。圖 4- 58 至圖 4- 62 為本次測試之破壞照片，表 4- 14 為本次測試之裂 縫資料。

Ａ柱一樓梁柱接頭區產生了大量的裂縫，從試體東側可以清楚觀察到，裂縫 方向主要為斜向裂縫，裂縫互相交會於接頭處，裂縫的角度約為 67.2 度（圖 4- 59(a)）。從照片可以清楚看到，裂縫有些許混凝土已剝落，兩道主要的接頭裂縫 向下延伸至柱面。裂縫在進入柱子範圍後轉為垂直裂縫。在橫向梁也產生大量的 裂縫，此現象並未在 MCFS 及 HCFS 試體發生。

Ａ柱一樓東側之裂縫延伸至接頭區。在柱底部份，僅觀察到北側距離柱底 11cm 處有一撓曲裂縫（圖 4- 59(c)），此裂縫延伸至東側及西側。

在Ｂ柱一樓接頭裂縫在交會處有混凝土被擠碎剝落，裂縫角度約為 45 度（圖 圖 4- 60(c)），但Ｂ柱梁柱接頭的裂縫並沒有往柱子延伸。

Ｂ柱柱頂區域有一些撓曲裂縫的發生。柱底破壞情形較嚴重，從圖 4- 60(b)

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上可以觀察到柱底東南側有水平撓曲裂縫以及垂直裂縫，並可以明顯看到南側有 混凝土剝落的現象，西側則有剪力裂縫，裂縫角度約為 54.7 度（圖 4- 61(e)）。

Ｃ柱的接頭區破壞情形與Ａ柱相當類似，裂縫在接頭區相互交會並一路貫穿 至柱及樓版，但Ｃ柱接頭破壞較為輕微，裂縫不似Ａ柱如此密集，裂縫寬度也較 Ａ柱來的小，裂縫交會區也未發生混凝土擠碎剝落的現象。接頭區主要裂縫的角 度約為 64.2 度（圖 4- 62(c)）。

Ｃ柱則產生撓曲裂縫，並且伴隨著混凝土剝落，東側柱底在南側緣有些許垂 直裂縫產生。

在一樓梁及二樓部分則沒有破壞。

4.8.2 TCU047 南北向 1350gal

MUF 試體在 1350gal 測試中，並沒如前兩座試體一樣發生倒塌，但從實驗影片 中可以觀察到試體有勁度軟化的現象。圖 4- 63 至圖 4- 68 為本次測試之破壞照 片，表 4- 15 為本次測試之裂縫資料。

Ａ柱接頭在本次測試當中軟化相當嚴重（圖 4- 63(d)），從實驗影片可以發 現延伸至柱子的裂縫，在本次測試中被打開了。實驗過程中，不斷的有混凝土從 接頭區掉落，在搖晃的過程中，Ａ柱接頭的表現比較接近於鉸支承而非固定端，

Ａ柱柱端與梁端之間已經可以用肉眼觀察到角度的變化，也就是並非保持 90 度。

Ａ柱一樓東側的裂縫主要還是來自於接頭區裂縫的延伸（圖 4- 63(b)），從 實驗影片可以觀察到此裂縫已經被打開，在搖晃的過程中不斷的可以看到接頭與 梁板系統以此裂縫為中心進行旋轉，並有混凝土剝落的現象。在Ａ柱一樓柱底的 部分，則是沒有新增任何裂縫。

Ａ柱二樓在 1350gal 地震力測試後並沒有破壞產生。

Ｂ柱接頭區在 1350gal 地震力測試後，新增了不少裂縫，裂縫的方向仍然呈 現對角線分佈（圖 4- 64(c)），裂縫交接處的混凝土剝落的更多，同時透過照片

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可以觀察到裂縫已經延伸到樓版，梁柱接頭與樓版間的混凝土剝落範圍已逐漸擴 大。

Ｂ柱一樓東側靠近梁柱接頭區，也發生混凝土剝落的情形（圖 4- 65(b)）。

柱頂區產生新的撓曲裂縫，梁柱交界處則是有開裂現象。柱底的撓曲裂縫造成混 凝土剝落（圖 4- 65(a)）。二樓則是有撓曲裂縫與剪力裂縫產生。

圖 4- 66(b)為Ｃ柱一樓梁柱接頭破壞情形。Ｃ柱梁柱接頭在本次測試中，新 增裂縫並不多，但有裂縫延伸的情形。從實驗影片中可以觀察到有混凝土從舊有 裂縫交界處剝落，不同於Ａ柱的是Ｃ柱在測試過程中似還保有固定端之性質，與 Ａ柱不同。

Ｃ柱柱底新增撓曲裂縫（圖 4- 67(a)），既有撓曲裂縫繼續延伸至西側，並 且混凝土開始剝落。

在一樓Ａ、Ｂ柱間之主梁則產生些許裂縫，裂縫靠近Ａ柱，裂縫位於東側以 及西側，裂縫角度約為 47 度左右。二樓主梁則沒有損傷。

4.8.3 TCU047 南北向 1620gal

由於本實驗目的為觀察試體崩塌的情形，但在 1350gal 測試時試體並沒有倒 塌，待實驗團隊討論後決定再進行一次更高強度的地震力測試，也僅有 MUF 試體 有 1620gal 的測試。但在本次測試中，試體仍然沒有倒塌，因此實驗團隊決定結 束本座試體的實驗。不過透過這次測試，可以觀察到 MUF 試體各桿件更多破壞情 形。圖 4- 69 至圖 4- 74 為本次測試之破壞照片，其中圖 4- 69 為試體整體破壞 照片，表 4- 16 為本次測試之裂縫資料。

Ａ柱梁柱接頭在本次測試中已徹底軟化，從實驗影片中可以看到梁柱接頭已 分為兩部份作運動，接頭左半部（南側）與主梁一同運動，接頭右半部（北側）

與Ａ柱一樓一同運動，在測試過程中，不斷有混凝土從此裂縫中落下，接頭可說 是完全被打開了。圖 4- 70(b)為 A 柱一樓接頭破壞照片，原本交會在梁柱接頭的

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兩道主裂縫完全開裂，一路連帶柱面混凝土剝落，將保護層混凝土剝開後，已可 以看到柱主筋外露。

Ａ柱 1 樓柱頂的破壞集中在南側（圖 4- 70(e)）。從照片可以觀察到南側柱 面接近梁柱接頭區的混凝土塊已大幅剝落，保護層混凝土已可以用手剝動。一樓 柱底有混凝土剝落的現象。

Ａ柱二樓柱底有大塊混凝土剝落的現象（圖 4- 71(b)）。南側整面的混凝土 剝落，並且有裂縫延伸到東側。

Ｂ柱梁柱接頭在測試過程中，兩道主裂縫交界處的混凝土同樣也有剝落的現 象，但不似Ａ柱梁柱接頭來的嚴重。從實驗影片中可以觀察到裂縫交界處混凝土 剝落，同時在接頭與樓版交界處，測試過程中也有混凝土剝落。從圖 4- 73(e)可 以觀察到，Ｂ柱梁柱接頭對角線裂縫沒有延伸到柱面。

Ｂ柱一樓柱頂有混凝土剝落的現象（圖 4- 73(f)），並有垂直裂縫延伸。在 Ｂ柱一樓柱底則是有混凝土剝落的現象並新增撓曲裂縫（圖 4- 73(c,d)）。二樓 有較顯著的破壞。從實驗影片中觀察到，測試中Ｂ柱二樓柱頂位置有混凝土掉落 的情形；從圖 4- 73(g)中可以觀察到，梁柱交界處有撓曲裂縫的混凝土剝落，此 部份的裂縫與側向慣性力系統的傳力方式有關，柱底則沒有破壞。

Ｃ柱梁柱接頭在本次測試中，也發生與Ａ柱梁柱接頭類似的破壞（圖 4- 74(b)）。 從實驗影片中觀察到，梁柱接頭分為兩部分運動，左半部（北側）跟著主梁運動，

而右半部（南側）則是跟著一樓柱運動。在測試過程中，裂縫交界處有混凝土剝 落；從實驗影片中也發現，在南側的橫向梁同樣的也有混凝土剝落的情形，並有 裂縫的延伸。

Ｃ柱一樓發生混凝土剝落的現象；並沒有新增裂縫，南側則是既有混凝土剝 落區域有少許的混凝土繼續剝落。二樓柱底新增撓曲裂縫，並有些許混凝土剝落。

在一樓主梁沒有產生新的裂縫，既有裂縫仍保持原本情況，二樓部分則沒有 破壞。

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MUF 試體在實驗過程中，儘管最終輸入之測試地震力為 1620gal，但並沒有倒 塌，可以觀察出韌性柱對於結構物的影響極大；梁柱接頭嚴重的破壞卻並沒有導 致構架的崩塌，此部分與 Ghannoun[6,7]於 2006 年的實驗有了不同的結果，此部 分的貢獻來自於 MUF 試體相較於 Ghannoun[6,7]之試體多了單邊的橫向梁，橫向梁 帶給接頭更好的圍束情形，使得接頭能在地震力中不至於引致構架崩塌。