情況一:
(a)就我所了解日本高層結構耐震設計流程∕方法,採兩階段設計方式,分析、設計邏輯與設計哲學目標一致,略述:第一階段採彈性分析(Elastic Analysis)、工作應力設計(WSD);第二階段採第一階段設計成果做彈朔性分析(Elastic-Plstic Analysis)確認/控制構架破壞行為模式(Identified/Controlled Failue Modes)、依規範做極限應力設計(USD)校核;再採不同地區地質特性三組破壞級特性地震做歷時分析確認最終設計成果。
(b)台灣目前高層結構耐震設計流程∕方法與日本大不相同,地震力分析:採經驗公式、475年/2500年回歸期地震力,取最大者載重組合結果,採(USD)設計,再假設所有樑柱接合梁進入1.25Fy做梁剪力設計、暨所有強柱弱梁校核設計。

問題一:(a)(b) 設計流程∕方法不同情況下,請問應用RBone新技術其耐震行為破壞模式控制(Failue Mode Control)是否會趨於一致?亦或(b)設計流程∕方法基本上無法採用RBone新技術?
答案:
從根本上來講,RBone是一種可以充當旋轉彈簧的裝置。在一樓柱腳安裝RBone後,緩和了一樓柱底之彎曲內力集中,從而改善了一樓柱子之內力分佈狀況,使之更趨合理。對於目前在臺灣採用RBone的結構設計來言,基本上是基於(b)設計流程∕方法來進行的。

問題二:依目前台灣設計規範,應用RBone新技術是否必須先依台灣設計規範設計完成成果,再依循日本高層結構耐震設計流程∕方法做修改設計?台灣內政部核准新技術新工法詳細規定如何?
答案:應用RBone新技術必須依台灣設計規範(b)設計流程∕方法設計完成成果。如果認爲有必要的情況下,再依循日本高層結構耐震設計流程∕方法做修改設計。

問題三:RBone應用下房屋週期勢必拉長、阻尼比變大、基層地震力變小、地震力垂向分配亦將重新分配。
依此,結構模擬分析是否有完整軟體程式可供應用,重要參數除傳統外有哪些?工程師要如何去判別/選用/分析相關重要參數正確性?
答案:有關歷時分析,日本KKE(株式会社構造計画研究所)開發的RESP-D軟體程式預計今年秋季前後完成可供使用,其中也包含了RBone的力學模型功能。詳細的分析相關重要參數屆時可參考其使用手冊(Manual)。

問題四:就RBone上課所得資訊,柱軸力vs.朔性(Axial Force P2/2 vs.Ductility)行為呈重大相關性。依此,RBone結構模擬分析如何去考量分析?
答案:關於RBone之非線形性特性,柱軸力依存性、柱幾何学依存性等可按資料P12中的公式(1),公式(2)及公式(3)來考量分析。

情況二:
RBone構造,上課所得資訊圖示過小(專利因素),無法了解構造全貌及細節。就力學角度思考,立柱構件接頭(RBone)特性:在於橈曲勁度減小/減半,並於接合面給予適當弱化(卡榫、剪力鈑)增強構件韌性,再者RBone置放於一樓底部軟化整體建築勁度延長主週期、降低基層地震力,此為RBone採用優點;然者,RBone置於基層地震力最大處一樓底部、且應力集中等為其缺點,因此有於下疑問。

問題一:請問RBone區柱構件連續性(Column Member Continuity)如何確保?使用上有哪些限制?
答案:因RBone區柱構件是由非線性旋轉彈簧連接柱構件而構成的,其內力及位移連續性皆可得到確保。使用上也無特別之限制。

問題二:請問RBone區應力集中(Stress Concentration)如何避免?使用上有哪些限制?
答案:RBone是一種可以充當旋轉彈簧的裝置。在一樓柱腳安裝RBone後,緩和了一樓柱底之彎曲內力集中,從而改善了一樓柱子之內力分佈狀況,使之更趨合理。使用上也無特別之限制。

問題三:請問RBone區(剪力vs.彎距)相關性需如何去考量?有否規範可供參考?
答案:通過Pushover 及歷時分析(Time History Response Analysis)可以進行詳細分析檢討。

問題四:RBone應用是否有英文設計規範可供參考?
答案:RBone應用有英文設計規範可供參考
RBone也是一種新型的耐震裝置。應用耐震裝置的建築物的設計規範各國皆有各自不同的要求。

情況三:
RBone特性在於橈曲勁度半剛性、並增強整體結構韌性。

問題一:台灣建築不管在RC/SRC/SC構造,外牆及隔戶牆常採用RC.牆或磚牆,學理上將限制RBone旋轉效應。請問RBone應用上,外牆及隔戶牆構造上須如何處理?
答案:由於應用RBone的建築具有橈曲勁度半剛性,RC/SRC/SC構造,外牆及隔戶牆常採用RC.牆或磚牆,學理上限制了RBone旋轉效應。所以,在採用RBone時,應儘可能避免同時使用RC牆或磚牆。作爲RC牆及磚牆的替代物,支撐(Brace)可視爲最好的選擇。
實際上,發生超過設計震度的超大地震時,剛性結構部件大都會出現塑性變形,這時採用了RBone的建築物則可以發揮其不傾斜,不倒壊之功能。
由於安裝了RBone的樓層具有橈曲勁度半剛性,RC/SRC/SC構造,外牆及隔戶牆常採用RC牆或磚牆,學理上似乎限制了RBone旋轉效應。但是從力學角度上來講,RC牆或磚牆的採用無非是增加了一部分該樓層的橈曲勁度而已。當然,如果採用RC牆或磚牆的目的主要是爲了減少該樓層的層間位移的話,採用RBone + 支撐(Brace)的組合應爲最佳。
實際上,發生超過設計震度的超大地震時,剛性結構部件大都會出現塑性變形,這時採用了RBone的建築物則可以發揮其不傾斜,不倒壊之功能。

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