第四章 預力 預力 預力 預力預鑄節塊反覆載重行為模擬及參數研 預鑄節塊反覆載重行為模擬及參數研 預鑄節塊反覆載重行為模擬及參數研 預鑄節塊反覆載重行為模擬及參數研 究
4.3 PISA 3D 分析結果 分析結果 分析結果 分析結果
PISA 3D分析主要是模擬3組已進行反覆載重試驗的試體，將此3組試體 由程式分析於相同反覆載重下的結果進行比較，除了比較整體的水平力量 與側位移的關係，也將試驗中量得的預力增量、節塊裂縫打開量以及消能 鋼筋的應變與程式分析模型的結果互相比較，各組試體其分析結果細節將 在下節介紹。
4.3.1 試體 試體 試體 試體 1 分析結果 分析結果 分析結果 分析結果
圖4.3為試體1模型與實驗比較關係圖，圖(a)為整體力量-位移關係圖，
將實驗每個側位移的力量-位移關係於圖(b)表示之，於Drift=6.0%(147mm) 時，水平側向力實驗與模型分別為191.3 kN與202.3 kN兩者相差6 %，並比 較兩者鋼鉸線預力增量於圖(c)表示之，實驗與模型在側位移Drift=6.0%時，
分別為3097 kN與2807 kN兩者相差10 %，模型中試體節塊之間的打開量是 由節塊邊緣的二力桿件上節點Y方向相對位置來做計算，實驗與模型的比較 如圖(d)所示，在側位移Drift=6.0%時，第一節塊底部的打開量，實驗與模
型分別為14 mm與20.9 mm，第一節塊頂部與第二節塊底部之間的打開量，
實驗與模型分別為4 mm與0.55 mm，模型的裂縫打開量幾乎都產生在第一 節塊底部，圖(e)至圖(j)為實驗與模型分析在不同側位移角下的力量-位移曲 線比較，可以看出彈性與非彈性勁度隨著側位移角逐漸增大而有衰減的現 象產生，分析均能模擬試體勁度衰減的情形，圖(k)為試驗三組試體的遲滯 阻尼比關係圖，實線為實驗結果，虛線為PISD模型預測的結果，都顯示出 安裝消能鋼筋後橋柱消能能力的提升，試體3擁有最佳的消能效果，當模型 各節面之中性軸移至斷面中心時的打開彎矩強度如表4.2，試體2與3之第一 節面與第二節面在橋柱側位移Drift=1%之後，其中性軸皆已超過斷面中 心，而使節面產生明顯的剛體旋轉行為，與表2.8、表3.9的結果相似。
4.3.2 試體 試體 試體 試體 2 分析結果 分析結果 分析結果 分析結果
圖4.4為試體2模型與實驗比較關係圖，圖(a)為整體力量-位移關係圖，
將實驗每個側位移的力量-位移關係於圖(b)表示之，於Drift=6.0%(147mm) 時，水平側向力實驗與模型分別為195.4 kN與216 kN兩者相差11 %，並比 較兩者鋼鉸線預力增量於圖(c)表示之，實驗與模型在側位移Drift=6.0%時，
分別為3023 kN與2968 kN兩者相差2 %，模型中試體節塊之間的打開量是由 節塊邊緣的二力桿件上節點Y方向相對位置來做計算，實驗與模型的比較如 圖(d)所示，在側位移Drift=6.0%時，第一節塊底部的打開量，實驗與模型 分別為5.8 mm與8.2 mm，第一節塊頂部與第二節塊底部之間的打開量，實 驗與模型分別為12 mm與14.2 mm，可以看出在第一節塊內放置消能鋼筋 後，實驗與模型的裂縫打開量不完全都發生在第一節塊底部而以，反而大 部分都產生在第一節塊頂部與第二節塊底部的節面之間，圖(e)為試驗與模 型之消能鋼筋應變比較，由於模型節塊與節塊之間是用全斷面平面應變保 持平面來做模擬，因此模擬出來的消能鋼筋拉應變都會比試驗要來的大，
圖(f)至圖(k)為實驗與模型分析在不同側位移角下的力量-位移曲線比較，可 以看出彈性與非彈性勁度隨著側位移角逐漸增大而有衰減的現象產生，分 析均能模擬試體勁度衰減的情形，E1、E2消能鋼筋的力量與位移關係如圖 4.4(l)與圖4.4(m)所示，本模型試體2消能鋼筋的等效無握裹長度皆採用第三 章實驗量測計算而來的5db作為模擬的參數，在圖(b)至(k)中還放了另一組 等效無握裹段長為1db的模型來做比較，為圖中紅色虛線部分，發現各力量 都明顯高估了許多，顯示出等效無握裹段於設計的重要性。
4.3.3 試體 試體 試體 試體 3 分析結果 分析結果 分析結果 分析結果
圖4.5為試體3模型與實驗比較關係圖，圖(a)為整體力量-位移關係圖，
將實驗每個側位移的力量-位移關係於圖(b)表示之，於Drift=6.0%(147mm) 時，水平側向力實驗與模型分別為208.2 kN與233.2 kN兩者相差12 %，並比 較兩者鋼鉸線預力增量於圖(c)表示之，實驗與模型在側位移Drift=6.0%時，
分別為2807 kN與3080 kN兩者相差10 %，模型中試體節塊之間的打開量是 由節塊邊緣的二力桿件上節點Y方向相對位置來做計算，實驗與模型的比較 如圖(d)所示，在側位移Drift=6.0%時，第一節塊底部的打開量，實驗與模 型分別為17.2 mm與20.7 mm，第一節塊頂部與第二節塊底部之間的打開 量，實驗與模型分別為2.4 mm與0.4 mm，可以看出將消能鋼筋錨碇位置從 第一節塊往上延伸至第二節塊之後，實驗與模型的裂縫打開量幾乎都發生 在第一節塊底部而以，圖(e)為試驗與模型之消能鋼筋應變比較，由於模型 節塊與節塊之間是用全斷面平面應變保持平面來做模擬，因此模擬出來的 消能鋼筋拉應變都會比試驗要來的大，圖(f)至圖(k)為實驗與模型分析在不 同側位移角下的力量-位移曲線比較，可以看出彈性與非彈性勁度隨著側位 移角逐漸增大而有衰減的現象產生，分析均能模擬試體勁度衰減的情形，
E1、E2消能鋼筋的力量與位移關係如圖4.5(l)與圖4.5(m)所示，本模型試體3
消能鋼筋的等效無握裹長度皆採用第三章實驗量測計算而來的6db作為模 擬的參數，在圖(b)至(k)中還放了另一組等效無握裹段長為1db的模型來做 比較，為圖中紅色虛線部分，發現各力量都明顯高估了許多，顯示出等效 無握裹段於設計的重要性。