| 時間 |
2026-07-15 |
| 標題 |
高強度鋼筋混凝土橋柱耐震行為 |
| 作者 |
[歐昱辰]
[陳俊仲]
[李咏宸]
[吳振維]
[江奇融]
[阮文寶元(Nguyen Van Bao Nguyen)]
[陳冠儒]
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| 摘要 |
鋼筋混凝土橋梁受限於公路橋梁設計規範與公路橋梁耐震設計規範之材料強度上限，鋼筋fy最高為4200 kgf/cm2，抵抗地震力構材之混凝土fc'最高為420 kgf/cm2，由於耐震設計的需求，導致橋柱鋼筋配置量高，又因常須滿足景觀設計與構件勁度考量，導致橋柱尺寸受限，造成鋼筋擁擠與施工性不佳等問題。若能應用高強度鋼筋於橋梁墩柱設計，可減少橋柱鋼筋需求，進而降低施工成本，並可適當增加橋柱主筋間距，因而可增進施工品質。
本研究使用SD550W D36與SD550W D43做為橋柱之縱向主筋，SD550W做為橋柱之橫向鋼筋，用於包括直線型箍筋與多螺箍筋，透過高強度鋼筋與大號鋼筋的使用來改善施工性，同時達到節省鋼筋用量、降低成本、減少碳排等目標。透過鋼筋材料試驗、鋼筋續接器與擴頭錨定試驗、鋼筋拉拔試驗與橋柱構件試驗，探討高強度鋼筋、續接器、擴頭錨定與橋柱構件之耐震性能，並根據試驗結果與文獻相關研究，提出橋柱使用高強度與大號鋼筋之設計建議。
本研究完成C550D36(使用SD550W D36主筋與直線型橫向箍筋(SD420W D16))、C550D43(使用SD550W D43主筋與直線型橫向箍筋(SD420W D16))、C550D36S(使用SD550W D36主筋與多螺箍筋(大螺箍：SD550W D16盤元；小螺箍：SD420W D13盤元))、C420D36(使用SD420W D36主筋與直線型橫向箍筋(SD420W D16))、C550D36T(使用SD550W D36主筋與直線型橫向箍筋(SD550W D16))橋柱之反覆載重試驗、SD550W D43機械式續接器性能及擴頭性能試驗，其中續接器及擴頭性能試驗結果顯示SD550W D43之續接器與擴頭性能均符合相關規範要求。在橋柱反覆載重試驗中，C550D36、C550D43、C550D36S、C420D36、C550D36T五座試體彎矩最大強度與真實材料強度之標稱彎矩強度比值分別為1.13、1.09、1.11、1.14與1.07，五座試體均發展出適當的超額撓曲強度。韌性方面，C550D43與C550D36S主筋挫屈時間發生較晚，具備更好的韌性；C420D36雖挫曲時間發生最早，但因柱斷面鋼筋比較大使其勁度較大，提前達降伏位移比，韌性比居中；而C550D36與C550D36T的力與位移曲線、消能行為幾乎一致，主筋挫曲時間發生略早於C550D43與C550D36S，韌性比較低，C550D36、C550D43、C550D36S、C420D36與C550D36T五座試體韌性比分別為5.14、5.46、5.97、5.25與5.09，均高於公路橋梁耐震設計規範要求的單柱式橋墩4.0韌性容量，顯示現行規範之圍束箍筋用量、本研究使用之鋼筋伸展設計公式以及其他設計公式足以確保橋柱具備適當之耐震性能。等效阻尼比方面，五座試體均發展至20~30%之等效阻尼比。根據試驗結果，SD550W D36與SD550W D43鋼筋可做為橋柱主筋使用，且SD550W盤元鋼筋可做為橋柱螺箍筋使用。 |
| 關鍵字 |
材料試驗、New RC、大號鋼筋、橋柱反覆載重試驗(Material Test, New RC, Large-Diameter Rebar, Bridge Column Cyclic Loading Test) |
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中心技術報告