「地震是最真實的實驗」,只要是經歷過地震的人大概都會同意這句話;但要重現一個地震談何容易,況且地震在同一地點發生相同規模的機會更是微乎其微。 因此,為了解地震對結構物的損害,研究者通常會嘗試三種結構實驗方法:反覆載重實驗、擬動態實驗,與振動台實驗。 反覆載重試驗 簡單講就是從靜力開始,逐漸增加複雜度直到可以模擬結構物在地震晃動的反應過程。
本研究將針對鋼筋混凝土造及鋼構造建築物,以三年時間進行火害後建築物之結構耐震性能評估研究,以實際瞭解火害後建築物之耐震能力,其研究內容包括:火害後建築構件之反覆載重實驗、火害後單層單跨構架之振動台實驗、以及電腦數值模擬分析,透過本研究發展火災後建築物之振動台實驗技術方法與流程,並建立有系統的火害後建築物之結構耐震性能評估方法。 反覆載重試驗 本研究擬於內政部建築研究所防火實驗中心戶外實驗場進行鋼筋混凝土造及鋼構造構件試體與整體構架試體之製造與火災實驗,並結合國家地震中心南部實驗室進行火害後建築物構件之反覆載重實驗和火害後單層單跨構架之振動台實驗,研究火災及地震之多重性災害對建築物之影響。 根據龍門電廠期末安全分析報告之耐震風險評估分析結果發現,對爐心受損年平均頻率貢獻最高之主要因素,為AC獨立消防補水系統與餘熱移除系統C串共用之管路系統失效,而控制餘熱移除系統C串之設備物放置在MCC電氣盤體中,該設備之耐震需求,取決於MCC盤體之盤內反應。
反覆載重試驗: 反覆壓縮試驗儀器設備及材料
四、在低頻反覆週期性設備的疲勞中,因疲勞裂紋萌生經常可能在大部分疲勞壽命期間內難以用檢測方法檢測出結果,有因低頻發生設備上共震現象時也應檢測出。 一、利用非破壞檢驗方法可用來檢測已知應力集中表面區上的疲勞裂紋,如材料為不銹鋼材質者以液滲檢測法檢測表面裂紋缺陷,如材料為碳鋼者以磁粒檢測法檢測表面及次表面裂紋缺陷,但須注意,材料的表面裂紋常非常緊密,不太容易檢測表面的瑕疵缺陷;另外如檢查材料內部裂紋缺陷者以橫束超音波檢測法檢測。 反覆載重試驗2023 (三)機械疲勞 反覆載重試驗2023 是在部件長期暴露於週期應力時發生的機械形式的退化,經常導致突然意外失效發生。
結構工程期刊企盼藉由此次特刊的機會,向各界介紹國內先進混凝土於近期結構工程之研發成果。 本特刊收錄了先進混凝土材料之研發與應用,包含高性能早強無機聚合物混凝土與高強度纖維樹脂砂漿之介紹,以及其於結構工程之應用;呼應循環經濟發展之議題,探討再生廢棄材料所製成之短纖維於混凝土性能強化之可能性;混凝土構件的自動化製作技術,研究3D 列印混凝土的製備技術;借鏡澳洲與美國混凝土結構工程規範,探討其與國內規範之異同。 期盼透過這些文章之介紹,進一步鼓勵國內各界持續推動混凝土技術的革新與落實,共同為台灣提升下一世代混凝土工程之品質與永續性。 壓力容器部件在承受反覆載重時發生的破壞現象稱之「疲勞」,在美國金屬材料學會 反覆載重試驗2023 也對「疲勞」一詞作了以下較為嚴緊的定義:「金屬材料在承受反覆應力或應變作用下逐漸產生局部區域的永久性結構改變,且在一定循環次數後,在這些區域能導致裂紋穿透構件或使構件全部斷裂者」。 由此可知疲勞必須是在設備本體部件上受到反覆性的載重達到應力或應變下,並長期暴露於此週期應力或應變時,而發生機械形式的退化或破壞現象,此退化或破壞現象經常會導致突然意外發生。 受火害鋼筋混凝土柱試體之反覆載重實驗結果顯示,根據標準升溫曲線進行加熱3小時,30 cm正方形斷面之表面、保護層、中心點最高溫度約為800、560、420度。
反覆載重試驗: 反覆壓縮試驗壓縮試驗
火災與地震多年來一直是都市建築物(包含鋼筋混凝土建築及鋼構建築)損壞與破壞的主要原因,近年來,內政部建築研究所已針對鋼筋混凝土造建築與鋼構造建築之構件與構架有系統地進行火害中的實驗與研究,並已獲致豐碩之成果,但是,國內外研究尚缺少探討受到火災高溫影響後的建築物,其火害後的結構耐震性能評估。 建築物在火災後,其材料性質受到高溫影響,造成建築物之構件(如柱、梁)之強度降低,因而使得建築物之耐震能力下降,國內外產學界對於建築物火害後之耐震能力折減,尚未建立有系統的方法來解決此一重要課題。 因此,為了正確評估火害後建築物之耐震能力,以為日後火害後建築物之耐震補強提供正確資訊,故應先進行火害後建築物之結構耐震性能評估的研究,以提供建築物耐火與耐震設計實務之參考。
續接器主宰著鋼筋與鋼筋間的連接,依照性能分成SA、FA及B等三個等級,SA級續接器不僅不易發生螺牙斷裂、脫牙破損等結構性缺失,接力也較一般鋼筋強,灌漿時可完全緊密、強化鋼筋結構。 縱使SA續接器成本高昂,城揚依舊堅持與高鐵、101等重大工程同步採用。 每一棟城揚建築,在柱牆鋼筋組立完成時,均須經結構技師查驗主要樑、柱配筋及箍筋、彎勾接頭結構與施工正確後,才得以封模,並經土木技師、建築師查驗後,才可灌漿。 工地取樣須具有代表性,應由工地內已完成加工之鋼筋及續接組件中抽樣,並在工地比照實際施工程序完成組裝,送試驗室試驗合格後再澆鑄混凝土。
反覆載重試驗: 反覆壓縮試驗試驗實例
鋼筋腐蝕之方法採外加電流之電化學腐蝕方式, 腐蝕區域為自柱基礎頂部起算至柱身其上 55 反覆載重試驗 公分範圍內之塑鉸區,本試 驗凡 7 組全尺寸與 4 組縮尺寸之柱試體,全尺寸試體含三組不同之重量損失率分別為 反覆載重試驗 0%、10%、20%,縮尺寸試體則為 10%、20%。 全尺寸試體每 組亦皆測試以兩種不同軸力大小分別為 10%、20%並施行反覆載重,另外 縮尺寸試體則作為腐蝕量測之用。 鋼構建築受到火災侵襲後,因火場的高溫與冷卻方式造成材質變化,造成構件強度下降,常進行火害後構件與梁柱接頭的補強繼續使用,然而有關火害後補強的鋼構建築之耐震性能如何?
火害後鋼筋與混凝土之間的握裹力遭到破壞,反覆載重實驗所得之遲滯迴圈有握裹滑移引致的迴圈束縮情況。 其主要任務乃是執行單一軸向動態反覆載重測試 ,由測試構架及一具高性能動態油壓致動器組成。 本測試系統可滿足大部份減震消能元件測試所需,主要以位移控制,控制一具動態油壓致動器之運動。 每組腐蝕試體包含兩個受相同通電時間的試體,一為梁試體,另一為腐蝕觀察試體,其中梁試體在腐蝕試驗後進行反覆載重試驗,腐蝕觀察試體則於腐蝕試驗後敲除混凝土,以調查鋼筋腐蝕情況。
反覆載重試驗: 研究成果
本研究藉由振動台試驗探討三種不同類型之MCC電氣盤體於質量、設備安裝位置、輸入波大小及類型等參數改變下對盤內反應譜以及盤內放大因子之影響,基於振動台試驗結果得知,盤內為抽屜型式之MCC電氣盤體之動力放大因子較無抽屜的高,並因碰撞而於高頻區段產生遠大於低頻區段之反應。 反覆載重試驗2023 此外,主要影響機櫃反應之因素為設備物所放置之高度、輸入波強度及輸入波類型。 並依據振動台試驗之結果與現行規範比較,比較結果發現AF值3.0對於三種機櫃X方向低頻之反應為一保守值,對於Y方向低頻反應容易產生不保守之情形,而且高頻反應之峰值遠大於AF值3.0估算之峰值,若高頻反應會導致盤內設備物損壞,則AF值3.0有不保守之疑慮。 本研究利用有限元素分析軟體建立機櫃簡化數值模型,並與振動台試驗結果進行比對,結果發現若能掌握機櫃隨地表運動強度增加所造成機櫃動力性質之變化,簡化模型能精準地模擬機櫃盤內低頻部分之受震反應,若配合機櫃內部面板模型,則可改進簡化模型對機櫃盤內高頻反應之預測誤差。 地震發生時,對於人民生命及財產構成很大威脅,隨著建築技術進步,結構耐震設計方法也不斷改善與提升,對於結構物本身抗震能力有很大的提升。 但對於結構物內部屬於非結構部份,如重要機關內通訊設備、醫院內部醫療設備及維生管線、具精密儀器之電子廠房等等,卻未受到如結構體耐震般的重視。
所以,實驗外觀與反覆載載重實驗很像,但實驗結果代表試體在某個特定地震下的反應,而反覆載重實驗與地震輸入無關,這是兩者很大的差別。 本試驗係在試坑內以剛性承壓鈑加壓於試驗岩體,量測試驗岩體表面變位並視需要量測岩盤內之變位,以評估岩體之變形特性。 試驗時採反覆載重之方式獲得岩體之應力-變形曲線,進而求得岩體變形模數與彈性模數,並視需要進行潛變試驗以獲得潛變參數。 不只現場測試,續接器也必須採樣由試驗室進行高塑性反覆載重試驗,確定在勁度、強度、韌性及消能等方面,均符合國家標準。 鋼筋本身之材質穩定,對強度需求之可靠性甚佳,但由於鋼筋産製能力及施工環境之限制,鋼筋必須續接,若採搭接方式續接,為達完全續接的效果,須配合施作規範所規定的圍束及搭接位置之限制,只有採用鋼筋機械式續接工法所受到的限制最少,也較經濟,可行性最高。
反覆載重試驗: 參考文獻
本實驗過程中為了可清楚辨識於每一層間變位試體受載重作用時 變形與破壞,於柱試體與鋼梁上塗佈掺用黃色色母之石膏水,均勻塗 抹,此作用在藉塗佈於鋼柱與鋼梁石灰掉落可清楚觀察鋼柱產生剪力變 形時所產生之 45 度石膏剝落紋路及鋼梁降伏與挫屈破壞之情形,可由 照片 3.4 所示。 傾斜儀(Tiltmeter):於梁柱交會區設置一垂直向與水平向,是 用以量測在反覆載重下交會區剪力變形與柱轉角。 六組試體位移計與傾 斜儀之架設圖如圖 3.22、3.23、3.24 及 3.25 所示。 將被測試樣置於上下壓盤之間,經由偏心輪傳動,以一定之頻率往復壓縮試樣,到達所設定的次數,自動停機,取出試樣, 量測經往復壓縮後的厚度和硬度。
- 在非結構施工方面,本研究首先檢討現行非結構施工規範內容,並依據國內外文獻提出非結構耐震參考準則建議,同時收集國內外相關非結構文獻與規範以供院方與施工單位參考。
- 火害後鋼筋與混凝土之間的握裹力遭到破壞,反覆載重實驗所得之遲滯迴圈有握裹滑移引致的迴圈束縮情況。
- 鋼筋本身之材質穩定,對強度需求之可靠性甚佳,但由於鋼筋産製能力及施工環境之限制,鋼筋必須續接,若採搭接方式續接,為達完全續接的效果,須配合施作規範所規定的圍束及搭接位置之限制,只有採用鋼筋機械式續接工法所受到的限制最少,也較經濟,可行性最高。
- 柱軸向油壓千斤頂:施載方式是於柱頂加一南北向橫梁,透過橫 梁栓接大型螺桿,穿過強力地板,藉由強力地板下之油壓千斤頂對柱頂 施加反向拉力,用以模擬整結構系統所受之靜載重,在此次實驗中所施 加固定軸力為 883 kN。
- 同時,本研究針對第一版之實質內容進行檢討,提出可能之修訂或進一步研究的方向與改善對策,以提供作為下一階段具體完善改版之修訂基礎。