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系統識別號 U0026-1808201911385700
論文名稱(中文) 正規化位移振形於建築物震害等級判定之研究
論文名稱(英文) Study on the Correlation of Normalized Relative Displacement Vibration Shape to Building Damage Level
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 107
學期 2
出版年 108
研究生(中文) 黃文仁
研究生(英文) Wen-Jen Huang
學號 n67041108
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 198頁
口試委員 指導教授-朱世禹
口試委員-洪李陵
口試委員-鄭明昌
口試委員-黃武龍
口試委員-施健泰
中文關鍵字 震害分級  系統識別  正規化相對位移振動振形(NRDVS)  正規化層間變位角(NIDR) 
英文關鍵字 Seismic damage classification  System Identification  Normalized Relative Displacement Vibration Shape (NRDVS)  Normalized Inter-story Drift Ratior (NIDR) 
學科別分類
中文摘要 目前內政部營建署現行之「災害後危險建築物緊急評估表」中,對構件損害程度之判定標準雖已涵蓋損壞等級之概念,然於損壞等級之區分,係採定性之破壞現象描述,評估人員於操作時常因個人的主觀性認定獲得較不一致的結果。因此,各國對於震害分級研究中,如何建立較為客觀之建築物結構震害等級判斷標準,仍是亟待努力研究的目標。
本文目的主要是嘗試利用建築物已有裝設地震監測資料,應用結構之正規化相對位移振動振形(NRDVS)方法,由NRDVS所計算之正規化層間變位角(NIDR)增量變化情形,作為建築物震害分級判定之依據,以提供結構物震害分級判定另一種較為快速準確判斷的選擇方法。
本文內容主要是利用文獻三分之一縮尺二層樓鋼筋混凝土校舍模型試體震波測試破壞紀錄資料,分別依照內政部災害後危險建築物緊急評估辦法及日本建築防災協會(JBDPA)建築物震後損傷快速評估表之規則進行震損等級評估,再利用文獻所提建築物正規化振動振形理論分析相同文獻中三分之一縮尺二層樓RC校舍模型振動台試驗,其模型試體測試各階段之正規化層間位移比(NIDR)整體或局部增量資料,比對其(NIDR)對應之震損等級區間,建立了S1、S2、S3模型試體正規化層間位移比(NIDR)之震害分級基準對應表。
最後本文利用台東消防局舊大樓真實建築結構物長期地震監測訊號資料,建立正規化振動振形(NRDVS),計算出正規化層間位移比(NIDR)整體或局部增量資料,進行驗證S3模型試體正規化層間位移比(NIDR)之震害分級基準對應表應用的可行性,驗證判定該棟建築結構物之震害等級結果與與震災後原始勘災之緊急評估結果吻合。
英文摘要 The purpose of this paper is to try to use the existing seismic monitoring data of the building, apply the system identification method to obtain the Normalized Relative Displacement Vibration Shape (NRDVS) of the structure, and calculate the Normalized Inter-story Driift Ratior (NIDR) calculated by NRDVS. The change situation, as the basis for determining the seismic damage classification of buildings, provides another selection method for quicker and more accurate judgment by providing structural damage classification.
this paper is to use the Normalized Relative Displacement Vibration Shape (NRDVS) theory of the building mentioned in the literature, the shaking table test of the one-third scale two-story RC school building model in the same literature is analyzed, and the normalization of each stage of the model test body is carried out. The overall or local incremental data of the Normalized Inter-story Driift Ratior(NIDR) is established as a seismic damage classification reference table of the Normalized Inter-story Driift Ratior (NIDR).
Finally, this paper uses the long-term seismic monitoring signal data of the real building structure of the old building of Taitung Fire Bureau to establish a Normalized Relative Displacement Vibration Shape (NRDVS), and calculates the Normalized Inter-story Driift Ratior (NIDR) overall or local incremental data to verify the Normalized Inter-story Driift Ratior (NIDR) seismic damage classification reference table application feasibility, verification results This paper determines that the seismic damage level of the building structure is consistent with the emergency assessment results of the original exploration after the earthquake.
論文目次 摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 VI
目錄 VII
表目錄 XI
圖目錄 XIII
第1章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究方法與流程 4
1.4本文內容 6
1.5 適用範圍 6
第2章 既有文獻之建築物震害等級判定方式探討 7
2.1既有各種震害等級判定標準 7
2.2 國內外既有各種發表震害等級判定標準簡介 7
2.3 國內外既有建築物震害等級判定標準之比較 19
2.4 既有文獻之震害程度判定項目比較 20
2.5 既有文獻判定方式之比較 21
第3章 正規化相對位移振動振形於震損評估理論 23
3.1 模態疊加理論 23
3.1.1 模態正交性 23
3.1.2 模態展開及模態疊加 25
3.1.3模態反應貢獻 27
3.2 正規化相對位移振動振形理論 29
3.2.1地震監測訊號濾波積分 29
3.2.2使用相對位移歷時建立NRDVS及NIDR 30
3.2.3 選擇餘動段計算NRDVS 31
3.2.4 選擇整段計算NRDVS 32
3.3 提高NRDVS準確度 32
3.3.1 增加地震歷時提高NRDVS準確 32
3.3.2 增加位移歷時取樣時間點提高NRDVS準確度 33
3.3.3 使用正規化層間變位角分析結構物損壞程度 34
3.3.4 正規化振動振形NRDVS及NIDR識別流程 35
第4章 RC校舍模型試體破壞紀錄評估震害等級 38
4.1 內政部災後危險建築物緊急評估作業 38
4.1.1 災害後危險建築物緊急評估表及緊急評估明細表 40
4.1.2 災害後危險建築物緊急評估明細表說明 41
A.基本資料 41
B.結構體及大地工程受災程度評估 41
4.1.3緊急評估明細表填寫要領及順序 45
4.2 日本建築防災協會(JBDPA)震害等級評估作業 46
4.2.1 日本震後建築物損害評估 46
4.2.2 日本震後建築結構損傷等級評估 48
4.3 1/3縮尺二層樓RC校舍模型試驗介紹 51
4.3.1 RC校舍模型試體概述 51
4.3.2 校舍模型試體破壞紀錄說明 59
4.4 RC校舍模型試體破壞紀錄評估震損等級 61
4.4.1 內政部災害後危險建築物緊急評估 61
4.4.1.1 S1試體X向WC3柱線震損評估 61
4.4.1.2 S2試體X向EC4柱線震損等級評估 64
4.4.1.3 S3試體X向WC3柱線震損評估 68
4.4.2 日本建築防災協會(JBDPA)震害等級評估 71
4.4.2.1 S1試體X向WC3柱線震損評估 71
4.4.2.2 S2試體X向EC4柱線震損等級評估 73
4.4.2.3 S3試體X向WC3柱線震損評估 74
4.5 校舍模型試體評估損傷等級結果討論 76
4.5.1 S1模型試體各階段損傷評估結果之比較討論 76
4.5.2 S2模型試體各階段損傷評估結果之比較討論 76
4.5.3 S3模型試體各階段損傷評估結果之比較討論 77
4.6 評估基準比較小結 77
第5章 正規化層間位移比之震害分級基準表建立 79
5.1 正規化振動振形理論評估建築物損傷文獻介紹 79
5.1.1 二個自由度非彈性模型的損傷評估 80
5.1.2 兩層RC校舍建築模型振動台試驗進行損傷評估 82
5.1.3試體S1基於NRDVS和NIDR的損傷評估 84
5.1.4 試體S2基於NRDVS和NIDR的損傷評估 86
5.1.5試體S3基於NRDVS和NIDR的損傷評估 88
5.2 正規化振動振形理論評估結構損害等級討論 90
5.3 內政部紅黃色震害分級基準建立 92
5.4 NIDR對應JBDPA及內政部震害程度判定項目比較 95
5.4.1 S1模型試體之NIDR-JBDPA-內政部之震害判定基準比較 95
5.4.2 S2模型試體之NIDR-JBDPA-內政部之震害判定基準比較 96
5.4.3 S3模型試體之NIDR-JBDPA-內政部之震害判定基準比較 98
第6章 真實結構物實例判定驗證震害分級 100
6.1 台東消防分隊大樓 100
6.1.1 建築結構物之基本資料與監測訊號資料說明 100
6.1.2 建築結構物之地震訊號處理 101
6.2 建築結構物之柱線相對位移建立 102
6.3建築結構物之正規化相對位移振動振形建立 104
6.4 建築結構物之正規化層間變位角建立 105
6.5 正規化層間位移比之震害分級基準對應表驗證 106
第7章 結論與建議 136
7.1 結論 136
7.2 建議 137
參考文獻 138
口試委員問題與意見表 141
附錄 146
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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2019-08-26起公開。
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