進階搜尋


   電子論文尚未授權公開,紙本請查館藏目錄
(※如查詢不到或館藏狀況顯示「閉架不公開」,表示該本論文不在書庫,無法取用。)
系統識別號 U0026-3001201900415700
論文名稱(中文) 疊斗式木構造柱頭座斗可逆性加固工法的旋轉行為與剪切行為
論文名稱(英文) Rotational and shear behavior of reversible retrofit for the Column-Dou connections on the columns in Dieh-Dou timber frames
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 107
學期 1
出版年 108
研究生(中文) 許尹嘉
研究生(英文) Yin-Chia Hsu
學號 N76054354
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 109頁
口試委員 指導教授-葉玉祥
口試委員-徐明福
口試委員-陳啟仁
中文關鍵字 疊斗式木構造  柱頭斗  可逆性加固工法  旋轉行為  剪切行為 
英文關鍵字 Dieh-Dou timber structure  Column-Dou  Reversible retrofit  Rotational behavior  Shear behavior 
學科別分類
中文摘要 本研究台灣傳統疊斗式木構造點金柱柱頭斗對於水平面彎矩以及水平面剪力之力學行為。透過足尺實驗分析接點在不同可逆性補強模式下的水平面旋轉行為以及剪切力學行為,主要探討柱頭斗接點之旋轉勁度、極限彎矩、降伏強度、破壞模式等結構特性。取得未補強前資料之後,對已造成破壞的部位進行可逆性補強,觀察記錄補強後的結構行為以及評估補強效益。針對未來不可預期之天然災害,進行補強工法的探討並且提供符合可逆性工法之補強方案。
本研究延續前期以承接垂直力與水平力的點金柱柱頭斗之研究成果,藉由足尺實驗進一步探討柱頭接點之旋轉行為。另一方面考量可能造成柱頭斗破壞的水平地震力,本研究再規劃足尺的剪力實驗討論點金柱柱頭接點之剪切行為,分析柱頭接點可承受的極限水平剪力並觀察破壞部分,本論文主要針對地震災後傳統疊斗式木構造進行柱頭斗補強加固,預防建築物受到更嚴重之破壞。地震力作用於建築時會產生兩種作用力:水平面內以及棟架面內。其中水平面的力會對接點造成彎矩而旋轉;棟架面內的水平力則會使接點因為受到剪力而發生剪切破壞。第一階段的旋轉試驗以及剪力試驗主要是評估柱頭斗未經任何補強前的結構行為;然而,考量到未來可能發生的損壞,柱頭接點應有進一步的補強以提升耐震性能。故而在歸納第一階段的試驗之後,本研究提出符合文資法的「可逆性」之補強工法,並藉由相同的旋轉與剪切試驗來評估比較不同補強措施之補強效益。
本研究採用竹釘以及自攻螺絲為符合可逆性且有效的補強方式。經由足尺實驗評估在不同力學行為作用下,兩種補強方式之補強效益:在水平面旋轉實驗中,進行補強之試體皆能有效減少柱頭斗與柱子間的旋轉破壞,針對實驗結果評估補強工法也皆能提升極限彎矩。另一方面,水平面剪切之實驗組皆能有效減少柱頭斗與柱子間的位移,且在理想的狀況下「自攻螺絲/剪力補強」及「竹釘/剪力補強」能有效提升降伏強度以及極限強度。本研究所得結果能作為計算疊斗式木構造接點結構數值模型的背景資料,且成為未來文化資產整修時臨時性加固工法之參考。
英文摘要 The purpose of this study is to estimate the rotational and shear behavior of Column-Dou connections on the columns of Dieh-Dou timber frames. By means of full scale testing, the MoE, ultimate resistance and failure modes of Column-Dou connections are appraised. The study figures out reliable and reversible retrofitting techniques for these joints and then evaluate their reinforcing sufficiency. The study comprises two parts of testing. While the rotational test with five specimens is to appraise the horizontal rotational behavior of Column-Dou connections, the shear test with eight specimens is to investigate the in-plane shear failure. After testing, different failure modes occur in the connections. The patterns comply with the results from field investigation on a number of Dieh-Dou timber frames. According to the failure modes, this study applies self-tapping screw (STS) and bamboo nail to retrofit the connections. The strategies to utilize the fasteners comprise two concepts, i.e. shear-restrengthening and pull-out-moment-resisting. As shown by the rotational testing, STS with pull-out-moment-resisting and bamboo nail with pull-out-moment-resisting strategy can increase the ultimate moment of the joints. The shear testing demonstrates that the retrofitting can constrain the deformation between Dou and column. In ideal situation, STS with shear-strengthening and bamboo nail with shear-strengthening can considerably enhance the yield and ultimate capacity. The results establish the basis to evaluate the structural performance of column cap joint and provide a provisional reinforcement of workmanship for natural disaster in the future.
論文目次 摘要 III
Extended Abstract V
誌謝 XII
目錄 XIII
表目錄 XV
圖目錄 XVI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 2
1.4 研究方法與流程 3
1.5 研究貢獻 5
第二章 文獻回顧 6
2.1 疊斗式木構造之力學行為 6
2.2 疊斗式木構造柱頭之破壞模式 9
2.3 接點補強之可逆行修復工法 14
2.4 小結 22
第三章 實驗規劃 23
3.1 水平面旋轉行為之試體規劃 23
3.1.1 構件尺寸規劃 23
3.1.2 補強方法 29
3.1.3 實驗架規劃 31
3.2 水平面剪切行為之試體規劃 35
3.2.1 構件尺寸規劃 35
3.2.2 補強方法 42
3.2.3 實驗架規劃 44
第四章 實驗結果 48
4.1 水平面旋轉行為 48
4.1.1 未補強前之力學行為 49
4.1.2 竹釘補強效益 49
4.1.3 自攻螺絲補強效益 51
4.1.4 小結 55
4.2 水平面剪切行為 56
4.2.1 未補強前之力學行為 57
4.2.2 竹釘補強效益 59
4.2.3 自攻螺絲補強效益 60
4.2.4 小結 63
4.3 可逆性補強工法之力學行為 65
4.4實驗過程中桁引之力學行為 70
第五章 結語 79
5.1 結論 79
5.2 建議 81
參考文獻 82
附錄A 84
參考文獻 [1] Feilden, B.M. (1982). Conservation of Historic Buildings.BUTTERWORTHS, LONDON.

[2] Lathuillière, D. (2015). Reinforcement of dowel type connections.Construction and Building Materials,97(2015),48-54.

[3] Poletti, E. (2016).Performance evaluation of traditional timber joints under cyclic loading and their influence on the seismic response of timber frame structures.Construction and Building Materials ,127 (2016), 321–334.

[4] 王紫綺(2018)。臺灣傳統疊斗式木構造點金柱柱頭斗的水平面旋轉行為與加固。成功大學建築碩士論文。

[5] 林會承(1995)。台灣傳統建築手冊-形式與作法篇。藝術家出版社。

[6] 唐群(1992)。木釘接點之靜曲與拔出強度(一)。林業試驗所研究報告季刊,7(3),249-257。

[7] 孫全文(1996)。臺閩地區第一級古蹟祀典武廟修復工程工作過程記錄暨施工報告書。國立中央圖書館出版品。

[8] 徐明福(2008)。台灣傳統疊斗式木構架整體行為初探-屋頂載重對於整體構架側向勁度與消能能力之影響。行政院國家科學委員會專題研究計畫。

[9] 徐明福,張紋韶(2010)。台灣傳統疊斗式構架中座斗結構行為研究。行政院國家科學委員會專題研究計畫。

[10] 徐明福,張紋韶(2012)。屋頂載重對台灣傳統疊斗式木構造棟架結構行為研究。行政院國家科學委員會專題研究計畫。

[11] 陳啟仁(2005)。複合材料補強傳統建築木構架接點之力學行為研究〈I〉研究成果報告。行政院國家科學委員會專題研究計畫。

[12] 曾逸仁(1997)。台灣古蹟大木構件破壞類型及其非破壞檢測法之探索。成功大學建築碩士論文。

[13] 曾逸仁,徐明福,黃斌(2005)。超音波法應用於台灣傳統大木構件非破壞檢測適用性之研究。建築學報,(52),37-58。

[14] 黃昱智(2018)。臺灣傳統疊斗式木構造屋架之結構行為研究。成功大學建築碩士論文。

[15] 黃斌(2003)。台灣傳統古蹟與歷史建築耐震能力之基礎研究(2)-疊斗式木構架結構特徵之調查與解析。內政部建築研究所研究計畫成果報告。

[16] 楊淑燕(2016)。臺灣傳統疊斗式木構造之結構行為研究。成功大學建築博士論文。

[17] 廖偉發(2007)。台灣傳統建築直榫木接頭補強之力學行為。臺北科技大學土木與防災碩士論文。

[18] 趙金城(2004)。傳統疊斗式大木構架結構行為探討-以三級古蹟台南天壇三川殿為例。成功大學建築博士論文。
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2024-01-04起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2024-01-04起公開。


  • 如您有疑問,請聯絡圖書館
    聯絡電話:(06)2757575#65773
    聯絡E-mail:etds@email.ncku.edu.tw