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臺大工學院簡訊

學術成果

吳東諭*、Partha Sarathi Pal、王宣傑:Collapse risk of steel framed buildings with deep columns under tri-directional excitation, Journal of Constructional Steel Research, 208, 108030 (June 2023)
  • 發布單位:工學院

  寬翼深鋼柱一直被廣泛用於採用周緣抗彎矩系統之鋼構建築物。雖然過往之研究已充分探討其本身之耐震行為,但其對整體結構系統倒塌風險之影響,尤其是結合複合樓板與重力構架後、於三向地震下之互制行為,仍需進一步之檢討與確認。有鑑於此,本研究藉採用深鋼柱及周緣抗彎矩構架之四層樓(S4)與八層樓(S8)鋼構建築物(平面配置詳圖一)為例,考量平面構架(P)及立面構架(S)等兩種數值模擬方法(如圖二),並進行倒塌風險分析以量化前述參數之影響。分析結果(如圖三)顯示,地震歷時之三個分量(兩向水平與垂直)皆須考量,以避免忽略特定破壞模式而低估倒塌風險,而複合樓板及重力構架共同考量後可提升建築物之倒塌性能。本研究亦證實限制深鋼柱腹板寬厚比之重要性,並依據過往研究所提出之耐震設計建議提出修正。最後,由於平面構架及立面構架等兩種摸擬方法所得到之倒塌風險具有相當大之差異,針對具深鋼柱及周緣抗彎矩構架之鋼構建築物,應以立面構架模型評估其倒塌風險為宜。(土木系吳東諭教授提供)

 

 

 

 

圖一、鋼構建築物原型之結構平面配置圖

 

 

 

 

 

 

 

圖二、鋼構建築物所採用之數值模型(a)平面構架及(b)立面構架

 

 

 

 

 

圖三、各鋼構建築物原型之地震倒塌風險