第二章 文獻回顧
2.2 SRC 文獻回顧
近年來有關耐震方面的問題相當受到國內外各學者的重視，除 了實驗的研究之外，利用理論分析與數值模擬來佐證亦相當的重 要，而有關鋼骨鋼筋混凝土結構行為之研究在國外如日本、美國已 有多年的研究基礎，並有不少相關的研究陸續發表，略述如下：
(a) 以實驗方式探討包覆型 SRC 構造之相關研究
西村 繁等學者 (1991) 以實驗的方式製作八支包覆型 SRC 柱試 體，構材斷面為30 x 30 cm，內置鋼骨為 I 型鋼，e/h=0.1。探討鋼骨 偏心對 SRC 柱彎矩行為的影響，並與一般疊加法的計算值做比較，
結果顯示其試驗值與一般疊加法計算的結果十分吻合。
齋藤 文孝等學者 (1992) 透過實驗的方式探討非對稱斷面對包 覆型SRC 柱彎矩行為的影響，構材斷面為 30 x 30 cm，內置鋼骨為 T 型鋼，e/h=0.1。並與一般疊加法的計算值做比較，結果顯示，試驗值 與計算值接近。
連陽 (1995) 以試驗的方式探討鋼骨尺寸、主筋數量、箍筋間距 及型式對於包覆型 SRC 短柱在軸向載重下之極限強度及剩餘強度的
影響。試驗結果顯示，增加主筋的使用量對於極限強度的貢獻要大於 增加鋼骨的使用量，但是對於極限強度後之行為，則有相反的趨勢。
最後利用非線性有限元素程式ANSYS 進行分析，並且考慮圍束效應 的影響，分析結果與試驗值相符合。
徐中道 (1996) 以試驗方式探討不同鋼骨型式之鋼骨鋼筋混凝土 梁柱，同時承受垂直軸力與反覆彎矩載重之試驗，其鋼骨採用十字型 與H 字型兩種斷面型式，以比較兩者之圍束效應對韌性能力的影響，
並改變箍筋間距以了解鋼骨鋼筋混凝土柱行為上的差異。試驗結果顯 示，當箍筋間距相同時，十字型的鋼骨斷面型式其韌性能力較 H 型 的鋼骨斷面型式佳。當韌性需求相同時，鋼骨斷面為十字型的鋼骨鋼 筋混凝土柱之箍筋間距，可比H 型的鋼骨斷面為大。
陳建中 (1999) 探討 SRC 梁在純彎矩作用下之行為特性，並對各 種 SRC 梁撓曲強度分析方法之準確性進行評估。研究結果顯示 D 型 斷面之延展性比 S 型斷面佳，其原因為 D 型斷面之箍筋內之混凝土 有良好的圍束效果，此外 D 型斷面之鋼骨深度與斷面深度的比值較 大，也是延展性較佳的原因。
林義閔 (1999) 以試驗方式探討含 T 字型鋼骨斷面 SRC 梁柱之軸 力-單向彎矩行為，構材斷面為30 x 30 cm，內置鋼骨為 T 字型，並 有鋼骨比 3.2%及 5.54%兩種鋼骨比，。於研究報告中指出，斷面的 不對稱性會造成梁柱斷面軸線之正負兩方向之極限彎矩強度，及超過 極限強度後之彎矩強度明顯的差異，但對於短柱而言，斷面的不對稱 性並未對軸向強度造成影響。將試驗結果與各規範預測值作一比較，
發現美國 ACI 與日本 AIJ-SRC 規範最能準確預測出非對稱斷面之軸 力與極限彎矩強度交互作用關係曲線，故建議採用 ACI318 規範
AIJ-SRC 規範之設計方法，以因應非對稱斷面所造成正負彎矩的差 異。
李健銘 (2000) 以實驗的方式，探討非對稱 T 字型鋼骨斷面 SRC 梁柱受固定軸力-反覆彎矩載重下之耐震行為。研究結果顯示 T 字型 鋼骨斷面 SRC 梁柱試體於受正 x 向彎矩作用時，其遲滯迴圈較為飽 滿，整體行為接近於純鋼骨結構梁柱的行為;而當 T 字型鋼骨斷面 SRC 梁柱試體於受負 x 向彎矩作用時，其遲滯迴圈均有束縮現象，整 體行為與鋼筋混凝土梁柱的行為相近。將試驗結果與各規範預測值作 一比較，發現美國 ACI 規範能合理且保守地預測出含偏心 T 字型鋼 骨之鋼骨鋼筋混凝土梁柱的斷面極限彎矩強度值。
(b) 以解析方式探討包覆型 SRC 構造之相關研究
Furlong (1976) 根據過去所進行的 SRC 柱試體之結果進行研究分 析，利用適當的轉換係數將混凝土的貢獻轉換為相當的鋼骨量，則純 鋼柱及梁柱的容許應力設計公式 (AISC1978) 依然適用於合成構 材，此種設計邏輯隨後亦應用於 1986 年的 AISC-LRFD 規範。1983 年，Furlong 更繼續研究 ACI、SSLC 及 LRFD 規範對合成受壓構材之 極限強度做比較，研究發現 ACI 對於長柱顯得較為保守，且計算上 亦較為繁瑣。
Mirza (1989) 對於包覆型 SRC 受壓構材之應力行為的研究中，使 用 Kent 及 Park 所提出的混凝土應力-應變關係模式，將包覆型 SRC 斷面中之混凝土分為非圍束，部份圍束及高度圍束等三個區域，此研 究顯示包覆型 SRC 柱受軸向載重下，鋼骨翼板與腹板對混凝土圍束 的貢獻。此外，Mirza 及 Skrabek (1991、1992) 則以統計學的方法，
研究包覆型 SRC 受壓構材中混凝土強度、鋼骨強度、細長比及軸力
偏心距等變數對極限強度之影響。研究發現對於 SRC 短柱，混凝土 強度及軸力偏心距會影響構材的抗壓強度；對 SRC 長柱而言，細長 比,鋼骨量及軸力偏心距會影響構材之抗壓強度，而混凝土強度只對 細長比小於 33 之柱有影響。此外，鋼材的等級以及應變應化的影響 可以被忽略。
翁正強、陳村林 (1990) 利用強度疊加的觀念，將 SRC 構材中的 鋼骨與鋼筋混凝土部分，分別依照 AISC-LRFD 及 ACI 規範之極限強 度設計規定，然後再予以疊加，以探求SRC 梁柱極限強度之可行性。
翁正強等人 (1994) 嘗試納入混凝土材料的非線性行為及應力重 新分配的概念與理論，以修正「剛度分配法」所計算 SRC 構材之極 限強度。此設計法分別以參數
β
=0 . 85
及對鋼筋混凝土部分之強度以 折減 70%的方式作為混凝土材料進入非線性階段時對混凝土彈性模 數E 之修正及強度疊加法所產生的誤差。該研究發現，相對於其他設
c 計法，本法較能適切地反映SRC 斷面中鋼骨與鋼筋混凝土對 SRC 梁 柱彎矩強度之貢獻。El-Tawil (1995) 利 用 建 立 模 型 的 解 析 方 式 比 較 ACI-318 與 AISC-LRFD 兩規範對於鋼骨鋼筋混凝土梁柱強度之規定，由其研究 結果顯示短柱或細長柱，由ACI-318 規範之設計，有較輕微的不保守 趨勢。在 AISC-LRFD 規範方面，對於短柱之設計有 41%的保守程度，
對於鋼骨含量較大的細長柱而言，則其設計與解析之結果一致。
林俊昌 (1996) 以一般鋼筋混凝土斷面推導圍束箍筋量的方式，
計算時扣除鋼骨對混凝土的圍束面積，藉降低箍筋所需圍束的混凝土 面積來考量鋼骨對圍束效應的幫助，但是這樣的方法，缺點在於不能 將受到高圍束的混凝土面積影響計入，如此一來，不同的圍束模型就
會導出不同的公式，其結果並不具有代表性，尤其是在計算 SRC 柱 的軸向強度時，並無法有效的提供一個預測的計算方法。且在推導的 過程中，將高度圍束區的強度視為一般圍束區相同，其結果將過於保 守。
陳誠直、葉士青 (1996) 主要將整個圍束區分為高圍束區與低圍 束區，利用實驗產生的軸力值，扣除鋼骨、主筋與圍束箍筋對軸力的 貢獻，將之與
0 . 85 f c
′相除，得到一個比值K src
，接著再利用靜力平衡 的觀念,定義出K src
、K 、 rc K 之間的關係,藉由一些模擬圍束效應的 s
模擬模型，計算出K src
的值，由實驗證明，此種分析模式可以準確的 預測 SRC 柱的軸向強度。研究結果顯示試體達到極限載重後初期的 剩餘強度值，以內含十字型鋼骨斷面的試體表現為佳。相較於四角形 箍筋，以八角形箍筋可以有效地改善箍筋間距不足或鋼骨型式不良所 造成剩餘強度的損失，隨著箍筋間距的減少，八角形箍筋的效率將更 為提高。Chen and Lin (2006) 以解析的方式，探討包覆型 SRC 受壓構材 之應力行為的研究，使用 Mander 所提出的混凝土應力-應變關係模 式，將包覆型 SRC 斷面中之混凝土分為非圍束，次圍束及高圍束等 三個區域，此研究探討包覆型 SRC 柱受軸向載重下，不同鋼骨斷面 型式對於混凝土圍束的影響。研究結果顯示在相同的箍筋間距下十字 型鋼骨斷面的圍束效應比I 字型鋼骨斷面佳，且分析模式均能準確地 預測出與試驗值相符合的結果。