情况一:
(a)就我所了解日本高层结构耐震设计流程∕方法,采两阶段设计方式,分析、设计逻辑与设计哲学目标一致,略述:第一阶段采弹性分析(Elastic Analysis)、工作应力设计(WSD);第二阶段采第一阶段设计成果做弹朔性分析(Elastic-Plstic Analysis)确认/控制构架破坏行为模式(Identified/Controlled Failue Modes)、依规范做极限应力设计(USD)校核;再采不同地区地质特性三组破坏级特性地震做历时分析确认最终设计成果。
(b)台湾目前高层结构耐震设计流程∕方法与日本大不相同,地震力分析:采经验公式、475年/2500年回归期地震力,取最大者载重组合结果,采(USD)设计,再假设所有梁柱接合梁进入1.25Fy做梁剪力设计、暨所有强柱弱梁校核设计。

问题一:(a)(b) 设计流程∕方法不同情况下,请问应用RBone新技术其耐震行为破坏模式控制(Failue Mode Control)是否会趋于一致?亦或(b)设计流程∕方法基本上无法采用RBone新技术?
答案:
从根本上来讲,RBone是一种可以充当旋转弹簧的装置。在一楼柱脚安装RBone后,缓和了一楼柱底之弯曲内力集中,从而改善了一楼柱子之内力分布状况,使之更趋合理。对于目前在台湾采用RBone的结构设计来言,基本上是基于(b)设计流程∕方法来进行的。

问题二:依目前台湾设计规范,应用RBone新技术是否必须先依台湾设计规范设计完成成果,再依循日本高层结构耐震设计流程∕方法做修改设计?台湾内政部核准新技术新工法详细规定如何?
答案:应用RBone新技术必须依台湾设计规范(b)设计流程∕方法设计完成成果。如果认为有必要的情况下,再依循日本高层结构耐震设计流程∕方法做修改设计。

问题三:RBone应用下房屋周期势必拉长、阻尼比变大、基层地震力变小、地震力垂向分配亦将重新分配。
依此,结构仿真分析是否有完整软件程序可供应用,重要参数除传统外有哪些?工程师要如何去判别/选用/分析相关重要参数正确性?
答案:有关历时分析,日本KKE(株式会社构造计划研究所)开发的RESP-D软件程序预计今年秋季前后完成可供使用,其中也包含了RBone的力学模型功能。详细的分析相关重要参数届时可参考其使用手册(Manual)。

问题四:就RBone上课所得信息,柱轴力vs.朔性(Axial Force P2/2 vs.Ductility)行为呈重大相关性。依此,RBone结构仿真分析如何去考虑分析?
答案:关于RBone之非线形性特性,柱轴力相关性、柱几何学相关性等可按数据P12中的公式(1),公式(2)及公式(3)来考虑分析。

情况二:
RBone构造,上课所得信息图标过小(专利因素),无法了解构造全貌及细节。就力学角度思考,立柱构件接头(RBone)特性:在于桡曲劲度减小/减半,并于接合面给予适当弱化(卡榫、剪力钣)增强构件韧性,再者RBone置放于一楼底部软化整体建筑劲度延长主周期、降低基层地震力,此为RBone采用优点;然者,RBone置于基层地震力最大处一楼底部、且应力集中等为其缺点,因此有于下疑问。

问题一:请问RBone区柱构件连续性(Column Member Continuity)如何确保?使用上有哪些限制?
答案:因RBone区柱构件是由非线性旋转弹簧连接柱构件而构成的,其内力及位移连续性皆可得到确保。使用上也无特别之限制。

问题二:请问RBone区应力集中(Stress Concentration)如何避免?使用上有哪些限制?
答案:RBone是一种可以充当旋转弹簧的装置。在一楼柱脚安装RBone后,缓和了一楼柱底之弯曲内力集中,从而改善了一楼柱子之内力分布状况,使之更趋合理。使用上也无特别之限制。

问题三:请问RBone区(剪力vs.弯距)相关性需如何去考虑?有否规范可供参考?
答案:通过Pushover 及历时分析(Time History Response Analysis)可以进行详细分析检讨。

问题四:RBone应用是否有英文设计规范可供参考?
答案:RBone应用有英文设计规范可供参考
RBone也是一种新型的耐震装置。应用耐震装置的建筑物的设计规范各国皆有各自不同的要求。

情况三:
RBone特性在于桡曲劲度半刚性、并增强整体结构韧性。

问题一:台湾建筑不管在RC/SRC/SC构造,外墙及隔户墙常采用RC.墙或砖墙,学理上将限制RBone旋转效应。请问RBone应用上,外墙及隔户墙构造上须如何处理?
答案:由于应用RBone的建筑具有桡曲劲度半刚性,RC/SRC/SC构造,外墙及隔户墙常采用RC.墙或砖墙,学理上限制了RBone旋转效应。所以,在采用RBone时,应尽可能避免同时使用RC墙或砖墙。作为RC墙及砖墙的替代物,支撑(Brace)可视为最好的选择。
实际上,发生超过设计震度的超大地震时,刚性结构部件大都会出现塑性变形,这时采用了RBone的建筑物则可以发挥其不倾斜,不倒壊之功能。
由于安装了RBone的楼层具有桡曲劲度半刚性,RC/SRC/SC构造,外墙及隔户墙常采用RC墙或砖墙,学理上似乎限制了RBone旋转效应。但是从力学角度上来讲,RC墙或砖墙的采用无非是增加了一部分该楼层的桡曲劲度而已。当然,如果采用RC墙或砖墙的目的主要是为了减少该楼层的层间位移的话,采用RBone + 支撑(Brace)的组合应为最佳。
实际上,发生超过设计震度的超大地震时,刚性结构部件大都会出现塑性变形,这时采用了RBone的建筑物则可以发挥其不倾斜,不倒壊之功能。

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