挫屈束制支撐（buckling-restrained brace, BRB）能經濟且有效地提升結構勁度、強度與韌性消能行為，已廣泛運用於建築結構系統。桁架圍束式挫屈束制支撐（truss-confined BRB, TC-BRB）為新型BRB，特點在中央圍束鋼管外再配置由特定數量、方向及尺寸之桁架系統，並與中央鋼管共同構成圍束單元（圖1），提供所需之撓曲剛度。此種桁架圍束系統可使中央鋼管與內灌砂漿之斷面大幅下降，能減少自重但仍保持設計強度；此優勢特別利於長跨與高軸力BRB之應用。本研究提出桁架圍束系統及中央鋼管等效剛度的精確計算方法，利用能量法計算圍束單元彈性挫屈強度PR cr（式1），並提供簡化計算方式。為進一步驗證分析理論，本研究規劃六組1/3縮尺之TC-BRB試體（圖2），設計長度與強度分別約為6.3米與90噸，採用國震中心多軸向試驗系統進行反覆載重試驗。藉由試驗結果提出圍束單元彈性挫屈強度與整體TC-BRB壓力強度計算方法，並建議工程實務應用時可採用的設計參數。此外，本研究提出一套有限元素模型分析方法，能有效模擬弦桿殘餘應力效應及BRB壓拉強度差異現象，驗證圍束單元彈性挫屈強度理論分析的可靠度，並可有效預測TC-BRB實際受力變形至破壞反應（圖3~4）。（土木系蔡克銓教授提供）
其中，ϕ為挫屈形狀函數，ΣEI及ΣGA為整體圍束系統之等效撓曲及剪力剛度。
圖1 變斷面及等斷面TC-BRB示意圖
圖2 變斷面TC-BRB試體
圖3 試體2VT試驗與分析結果
圖4 試體2VT破壞情形