國家地震工程研究中心既有之六層辦公大樓，自2019年底展開增擴建工程，預定於2020年十一月完工。本文主要探討二樓至七樓服務核樓板及鋼梁與既有 RC 結構接合處的設計與施工，為避免化學錨栓破壞 RC 梁柱交會區內部鋼筋，在接合處之鋼梁端下方新增一直托架與 RC 柱面上的 Ｔ型鋼件連接作為原接合設計。接合雖足以傳遞垂向剪力，設計地震作用所產生之梁軸力及層間位移作用下，梁軸力與接頭偏心造成額外彎矩，恐會對接合處錨栓造成過大拉力導致破壞。因此為進行一系列分析，採用13層 RC 與鋼構混合結構模型進行非線性動力歷時分析，採雙質心雙剛性樓板的 PISA3D 模型，得到二至七樓服務核與既有 RC 結構交界處之單一梁端最大軸力以及最大層間位移角，分別為165噸以及 1% 弧度。以上述力量和變形為設計需求，不考慮樓板協助抵抗此合力下，進行八組含原接合形式及七組補強方案 Abaqus 有限元素模型分析。接頭錨栓採只受拉之線性彈簧，另以只受壓線性彈簧為接頭端鋼板抵靠於 RC 面之邊界條件。以同步方式在梁端反曲點 3800mm 處施加軸拉 1.5mm 與面內向上 40mm 之位移控制組合，模擬設計地震下之設計需求。分析結果顯示原接合之直托架腹板產生明顯剪力降伏；此外多顆錨栓最大受力已超過 24mm HILTI 錨栓之極限強度20噸；並觀察到錨栓受力不均情形。在補強設計方案中以有或無斜托架與封板多種組合，比較結果後可知新增斜托架使鋼梁勁度提高，間接使錨栓總拉力以及梁端反曲點水平總力提高約20%；新增封板能使錨栓最大受力降低 30% 以上，且封板傳力使錨栓受力分佈均勻的效果顯著。本文藉由梁接頭與應力分析結果，在封板角落切除200×200mm應力很低之三角形區塊。本研究建議以雙腹側角鋼加勁及直托架封板切角式為最佳方案，除能夠符合設計需求外，可使梁發展出韌性較好之撓曲塑鉸，並提供未來檢視的開孔。PISA3D模型在新舊交界處之6DOF節點勁度設定為100tf/mm，經上述有限元素模型驗證後屬合理；交界處梁端強軸旋轉邊界條件應更改為固接。

LSB接頭係日本小松幸平教授所研發適用於集成材構架之抗彎矩接頭，已完成之試驗證實LSB接頭具有高初始勁度且具良好的韌性及耐震性能。本研究使用小松教授於國家地震工程研究中心所建立之兩層樓集成材門型構架進行振動台試驗，以探討LSB接頭集成材構架之耐震性能。於柱腳LSB接頭之金屬接合板，除測試小松幸平教授所研發之長條孔限縮設計型式外，亦測試長條孔未限縮型式，並嘗試調降柱腳及梁柱接頭處LSB螺栓扭力值為設計值之50%、25%及12.5%，以探討螺栓滑移對於構架能量消散能力及構架行為之影響。試驗以921集集地震及神戶地震作為加載振波，輸入單向加速度並由小至大逐次放大PGA值。試驗結果顯示，採用長條孔未限縮之接合板，並調降LSB接頭螺栓扭力值，可使接合螺栓於受震過程中產生滑移行為，使各樓層加速度反應下降，增加樓層側位移。柱腳LSB接頭採用50%之鎖固扭力值時，構架頂層加速度可降低15%，但頂層側位移量則增加30%；若將柱腳LSB接頭調降到12.5%扭力值，構架頂層加速度將上升超過25%，且頂層側位移量更增加200%以上，顯示過度調降鎖固扭力值，將造成樓層加速度及側位移量均過度上升。本研究以有限元素程式ABAQUS建立兩層樓構架之有限元素模型並進行分析，在樓層加速度與側位移皆有與試驗相近之結果，顯示本研究建立之有限元素模型可有效模擬兩層樓構架試體之動態行為反應。

特殊同心斜撐構架(SCBF)主要由斜撐構件受拉降伏與受壓挫屈進行消能以有效抵抗地震，傳統斜撐與接合板設計將使斜撐朝面外方向挫屈變形，容易對包覆斜撐之牆面造成破壞，甚至對建築結構內之器物及人員生命安全造成嚴重威脅。本研究透過斜撐與接合板間加入一連接板，使斜撐轉變為面內方向挫屈變形，藉由兩層樓實尺寸構架試驗以觀察斜撐受力變形反應，並利用有限元素分析軟體ABAQUS建立模型模擬試體反應，建立一套含斜撐面內挫屈之構架設計程序，提供工程師設計參考。 本研究採用先前曾於國家地震工程研究中心測試過三次同心斜撐與一次挫屈束制支撐之梁柱構架，試體高6.66公尺，寬6.7公尺，斜撐排列形式為一X型，斜撐尺寸為H175x175x11x7.5，與第二次同心斜撐試驗採用之斜撐相同，並於斜撐二端各加入一連接板導致斜撐長度略短，接合板則採用AISC建議之均佈力法(UFM)進行設計。試驗則藉由千斤頂在頂樓樓板施力，進行反覆側推測試。 由試驗發現東側兩支斜撐先後發生挫屈後，西側兩支斜撐相隔甚久才發生挫屈，造成前述東側兩支斜撐挫屈累積非線性應變過大提早出現局部挫屈現象，最後導致細微裂縫發展而斷裂。推測其主因為斜撐長度較短，韌性行為較差。為提升整體結構系統的韌性，於確保破壞發生於斜撐構件前提下，採平衡設計的觀點，容許斜撐、接合板與連接板共同進入非線性階段；本研究亦探討如何增長斜撐長度，以能發展出較佳的挫屈行為。本研究提出一改良設計方法，以Generalized UFM進行接合板設計矩形接合板不受傳統UFM限制，以達經濟效益。最後考慮將連接板與接合板相連之淨斷面問題由連接板移至相接之十字截面中，如此斜撐與連接板可於工廠進行精密焊接而兩端各保留5公分之空隙以方便現地組裝，可以省去貼板且對斜撐之柔度分佈與挫屈行為有正面幫助。