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系統識別號 U0026-0812200911504507
論文名稱(中文) 歷史建築磚牆水平週次加載行為及補強實驗研究
論文名稱(英文) A Study on Brick Wall Behavior of Historic Buildings under Horizontally Cyclic Loading and Retrofit Experiment
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 94
學期 1
出版年 95
研究生(中文) 劉彥志
研究生(英文) Yen-Chih Liu
電子信箱 jsm_rose@hotmail.com
學號 n7692126
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 143頁
口試委員 口試委員-賴宗吾
口試委員-陳純森
指導教授-張嘉祥
口試委員-陳嘉基
口試委員-姚昭智
中文關鍵字 磚牆  古蹟或歷史建築  補強  碳纖維 
英文關鍵字 retrofit  historic building  brick wall  carbon fiber 
學科別分類
中文摘要   台灣地區古蹟建築之修復保存於九二一地震以前都嚴格受限於「文化資產保存法」中,原工法、原材料之規定,也因此目前在台灣地區對於古蹟或歷史建築之砌體造牆體,均未建立有關之基礎資料,修護設計者當牆體耐震能力不足時,也常常未能採取適當之補強或改善措施。

  本研究經由7道試體,5道水泥砂漿試體,2道水泥石灰砂漿試體,藉由往復水平力加載試驗來暸解磚牆體在不同砌縫配比之條件下,磚牆受面內力之破壞模式、極限載重、極限位移,以建立磚牆試驗之基本資料。探討過程包括有無補強、不同貼覆寬度、不同砌縫成份配比之影響,以及探討震前、震後施作補強,其效果之差別。

  經由試驗結果可得知:
1.水泥石灰砂漿未補強試體剛度較水泥砂漿試體低,最大加載遠小於水泥砂漿試體,但因剛度低,裂縫較早形成,使其能量吸收優於水泥砂漿試體。
2.碳纖維補強之試體,對於牆體之破壞模式、最大加載、最大位移及能量吸收有很大之改變與提升,尤其以未補強時較弱之水泥石灰砂漿試體,補強後效果更為顯著。
3.貼覆較寬之碳纖維補強相對於補強較窄者,牆體之剛度與最大加載並未有明顯提升,但在承受加載數目及能量吸收有顯著之提升。
4.震前與震後補強最大之差異在於破壞模式之改變與試驗過程中每週次之吸能變化。震後補強牆體剛度較震前補強牆體高,但能量吸收較震前補強牆體少。
英文摘要  In Taiwan , for a long period the preservation of historic building is strictly limited to the Cultural Heritage Preservation Law that using original skill , original materials are required . So , up to now , in Taiwan , the basic data related to the structural behavior of masonry wall for ancient monument or historic building are still not established . The conservation designer or architect often fail to take proper measures to retrofit the historic building and improve the earthquake resistanec of the building .

 For this investigation , there are total 7 specimens designed , 5 specimens using cement mortar and 2 specimens using cement-lime mortar . The main purpose of this study is to know failure mechanism , ultimate strength and ultimate displacement of various specimen under in-plane cyclic loading . Based upon the experiment , the basic data of the brick wall , including strengthening or not , different carbon fiber width , different mortar properties and strengthing prior to or post damage , will be provided .

 From the test , following results are observed:
1. For unstrengthening cement-lime specimens during test , the stiffness and ultimate load are lower than that of unstrengthening cement specimens .However , unstrengthening cement specimens have better energy dissipation .
2. The strengthening specimens have visible change in failure mechanism and great improvement in ultimate load , ultimate displacement and energy dissipation ,especially the strengthed cement-lime specimens .
3. The specimens that strengthened with wider carbon fiber 25cm in width has better improvement in number of loading cycle and energy disspation than that of the specimen strengthened with carbon fiber in the width of 15cm .
4. For specimens which strengthened prior to and post damage are different about the change of failure mechanism and the energy dissipation of each loading cycle .The stiffness of specimens strengthened post damage are higher than thoat of specimens strengthened prior to damage , but having less energy dissipation .
論文目次 目錄


■ 中文摘要 --------------------------------------------------- Ⅰ
■ 英文摘要 ---------------------------------------------------- Ⅲ
■ 誌謝 -------------------------------------------------------- Ⅴ
■ 目錄 -------------------------------------------------------- Ⅶ
■ 表目錄 ------------------------------------------------------ Ⅹ
■ 圖目錄 ----------------------------------------------------- ⅩⅡ


第一章 緒論
1-1 研究動機與目的 ---------------------------------------------- 1-1
1-2 研究方法及範圍 ---------------------------------------------- 1-2
1-3 文獻回顧 ---------------------------------------------------- 1-3

第二章 試體材料基本性質
2-1 紅磚材料尺寸 ------------------------------------------------ 2-1
2-2 紅磚抗壓試驗 -------------------------------------------------2-1
2-3 砂漿抗壓試驗 ------------------------------------------------ 2-2
2-4 紅磚與砂漿介面抗剪強度 -------------------------------------- 2-6
2-5紅磚與砂漿介面抗拉強度 --------------------------------------- 2-8
2-6 碳纖維拉伸試驗 --------------------------------------------- 2-10
2-7 磚礅E值試驗 ------------------------------------------------ 2-12

第三章 試體及試驗規劃
3-1 試體規劃 ---------------------------------------------------- 3-1
3-2 試體製作過程 ------------------------------------------------ 3-4
3-3 補強試體貼覆碳纖維過程 -------------------------------------- 3-7
3-4 試驗裝置 --------------------------------------------------- 3-10
3-5 試體上架 ----------------------------------------------------3-13
3-6 試體加載方式 ------------------------------------------------3-16

第四章 未補強試體加載試驗結果與討論
4-1 磚牆水平加載基本行為 ---------------------------------------- 4-1
4-2 水泥砂漿試體試驗結果 ---------------------------------------- 4-2
4-3 水泥石灰砂漿試體試驗結果 ----------------------------------- 4-11
4-4 加載過程剛度變化與能量吸收討論 ----------------------------- 4-16
4-5 磚牆水平加載遲滯迴圈 --------------------------------------- 4-26
4-6 小結 ------------------------------------------------------- 4-35

第五章 碳纖維補強試驗結果與討論
5-1 水泥砂漿震前碳纖維補強試體 ---------------------------------- 5-1
5-2 水泥砂漿震後碳纖維補強試體 --------------------------------- 5-12
5-3 水泥石灰砂漿震前補強試體 ----------------------------------- 5-20
5-4 試體有無補強之比較與討論 ----------------------------------- 5-26
5-4-1 水泥砂漿試體 --------------------------------------------- 5-26
5-4-2 水泥石灰砂漿試體 ----------------------------------------- 5-31
5-5 不同碳纖維寬度補強比較與討 --------------------------------- 5-36
5-6 震前、震後補強比較及討論 ----------------------------------- 5-41
5-7 小結 ------------------------------------------------------- 5-47

第六章 結論
6-1 結論 -------------------------------------------------------- 6-1
6-2 後續研究 ---------------------------------------------------- 6-2


■ 參考文獻
■ 著者簡歷
■ 著作權聲明
參考文獻 1. 林耀宗,【磚造歷史建築牆體結構行為】,國立成功大學建築研究所碩士論文,張嘉祥教授指導,2005年。

2. 陳拓男,【具開口部磚造歷史建築修復補強研究】,國立成功大學建築研究所碩士論文,張嘉祥教授指導,2003年。

3. 葉俊宏,【磚造歷史建築物磚牆力學特性與耐震評估】,國立成功大學建築研究所碩士論文,張嘉祥教授指導,2003年。

4. 王貞富,【含磚牆鋼筋混凝土空間結構之非線性歷時分析研究】,國立成功大學建築研究所碩士論文,劉玉文、許茂雄教授指導,1994年。

5. 陳泰和,【廣間型磚造歷史建築物震害研究】,國立成功大學建築研究所碩士論文,張嘉祥教授指導,2002年。

6. 陳奕信,【含磚牆RC建築結構之耐震診斷】,國立成功大學建築研究所博士論文,許茂雄教授指導,2003年。

7. 曾凱瀚,【磚礅與磚牆基本力學性質試驗研究】,國立成功大學建築研究所碩士論文,許茂雄、蔡萬傳教授指導1994年。

8. Stratford ,T,2004,【Shear Strengthening Masonry Panels with Sheet Glass-Fiber Reinforced Polymer】,Journal of Composites for Construction, Vol.8,No.5,October 1.

9.Hamid,A .A, 2004,【Behavior of Composite Unreinforced Masonry – Fiber - Reinforced Polymer Wall Assemblages Under In-Plane Loading】, Journal of Composites for Construction,Vol.8,No.5,October 1.

10. John Jai and Springer,G.S ,2000,【Reinforcing Masonry Walls with Composite Materials-Model】, Journal of Composite Materials, Vol.34, No.18.

11. Rosenboom,O.A,2004,【Reversed In-Plane Cyclic Behavior of Posttensioned Clay Brick Masonry Walls】, Journal of Structural Engineering, Vol.130, No.5, May 1.

12. Stratford,T, 2004,【Shear Strengthening Masonry Panels with Sheet Glass-Fiber Reinforced Polymer】, Journal of Composites for Construction,Vol.8,No.5,October 1.

13. 趙彤,【碳纖維布加固修復磚砌體的研究與工程實踐】,建築結構,第32卷,第3期。
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2006-02-09起公開。
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