本發(fā)明涉及一種建筑抗震構(gòu)造，特別涉及一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的建筑抗震構(gòu)造。

背景技術(shù)：

地震攸關(guān)人民生命財產(chǎn)問題，其嚴(yán)重甚至?xí)縿尤珖?jīng)濟(jì)，因此提高建筑物抗震性一直都是結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的重要課題?；诜勒鸢踩紤]，不僅需強(qiáng)化新建筑物的抗震設(shè)計，修補(bǔ)及補(bǔ)強(qiáng)既有建筑物的強(qiáng)度更是極為重要的必要減災(zāi)措施。

近年來，不僅已發(fā)展出各種隔震、消能、減震等提高建筑物抗震性的技術(shù)，為避免舊有建筑物受損或抗震性不足而造成更大災(zāi)害，也有各種修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工法被陸續(xù)提出。對于既有建筑物的補(bǔ)強(qiáng)工藝方法，大多屬于翼墻補(bǔ)強(qiáng)、rc剪切力墻補(bǔ)強(qiáng)或擴(kuò)柱補(bǔ)強(qiáng)等一些傳統(tǒng)的工藝方法。由于該補(bǔ)強(qiáng)工藝方法常需要大量的布筋，不僅會對環(huán)境造成嚴(yán)重的粉塵及噪音污染，且有施工不易、施工時間長、施工成本高等缺點。此外，中國臺灣專利i577952另外提出一種利用鋼纜作為圍束主鋼筋以強(qiáng)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)施工藝方法，相比于利用橫箍筋或螺旋箍筋圍束主鋼筋的傳統(tǒng)工藝方法，此工藝方法雖有施工較為快速簡易、成本較低等優(yōu)點，但由于其在進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)時仍需先使主鋼筋顯露于外，接著再利用纜線以螺旋狀地于周圍逐圈圍束主鋼筋，故此工藝方法仍有不夠?qū)崟r快速且需要破壞原建筑物既有結(jié)構(gòu)等缺點。

有鑒于此，目前仍亟需發(fā)展一種可快速施工，工期短，并同時適用于新建筑物抗震設(shè)計及既有建筑物修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)的新技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的在于提供一種建筑抗震構(gòu)造，其施工便利且快速，可強(qiáng)化建筑物的斜向連結(jié)，以達(dá)到有效約束結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的效果，其不僅可應(yīng)用于新建筑物的抗震設(shè)計，同時也可在最小空間下對既有建筑物進(jìn)行抗震補(bǔ)強(qiáng)，降低補(bǔ)強(qiáng)時對既有建筑物造成的破壞。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種建筑抗震構(gòu)造，其包括：一建筑物構(gòu)體，其具有多個固定部；以及一預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體，其覆蓋于該建筑物構(gòu)體的一預(yù)定區(qū)處且包含多根斜向預(yù)應(yīng)力拉線，其中該斜向預(yù)應(yīng)力拉線的相對兩端固定于該固定部處，且該斜向預(yù)應(yīng)力拉線相互交錯并提供該建筑物構(gòu)體抵抗側(cè)向變形的一約束力。

據(jù)此，本發(fā)明的建筑抗震構(gòu)造可通過預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體提供的斜向拉束力，將地震水平力造成的剪切應(yīng)變傳遞至基礎(chǔ)、柱或梁等處，以降低剪切力變形，進(jìn)而有效約束結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形。此外，由于預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體適用于各種施工面積，故其可視實際情況和需求，進(jìn)行大面積或小面積的抗震補(bǔ)強(qiáng)。因此，當(dāng)欲通過預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體對既有建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)時，該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體可在最小空間下強(qiáng)化既有建筑物的抗震性，解決現(xiàn)有技術(shù)補(bǔ)強(qiáng)工藝方法需破壞原建筑物部分結(jié)構(gòu)的問題。

在本發(fā)明中，該建筑抗震構(gòu)造更可包括至少一預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件，其與該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體連接，并提供一預(yù)應(yīng)力予該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體。在此，該預(yù)應(yīng)力并無特殊限制，其可根據(jù)實際需求對預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體提供適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力。

在本發(fā)明中，該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并無特殊限制，其可根據(jù)實際需求設(shè)計成任何構(gòu)型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。例如，該斜向預(yù)應(yīng)力拉線可包含多根右斜向預(yù)應(yīng)力拉線及多根左斜向預(yù)應(yīng)力拉線，藉此可通過該右斜向預(yù)應(yīng)力拉線與該左斜向預(yù)應(yīng)力拉線相互交錯，以構(gòu)成該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體。在此，該右斜向預(yù)應(yīng)力拉線及左斜向預(yù)應(yīng)力拉線的偏斜角并無特殊限制，其可根據(jù)實際需求，以任何合適的偏斜角進(jìn)行結(jié)構(gòu)斜向鏈接的強(qiáng)化，其中該右斜向預(yù)應(yīng)力拉線的個數(shù)可與該左斜向預(yù)應(yīng)力拉線的個數(shù)相同或相異，且該右斜向預(yù)應(yīng)力拉線自垂直線向右偏斜的角度也可與該左斜向預(yù)應(yīng)力拉線自垂直線向左偏斜的角度相同或相異。此外，該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體可應(yīng)用于鋼構(gòu)造、鋼筋混凝土構(gòu)造、磚構(gòu)造等建筑物上，且可固定于建筑物的梁、柱、墻、板等結(jié)構(gòu)體處，以罩蓋于建筑物構(gòu)體的一預(yù)定側(cè)表面上，故在此所述的建筑物構(gòu)體可為鋼造、鋼筋混凝土造或磚造的梁、柱、墻、板等結(jié)構(gòu)體。

在本發(fā)明中，該斜向預(yù)應(yīng)力拉線可通過至少一線形構(gòu)材在該固定部間連續(xù)折繞而形成。例如，在本發(fā)明的一具體實施例中，該右斜向預(yù)應(yīng)力拉線可由兩根接續(xù)連接的第一線形構(gòu)材在該固定部間連續(xù)折繞而形成，而該左斜向預(yù)應(yīng)力拉線則可由兩根接續(xù)連接的第二線形構(gòu)材在該固定部間連續(xù)折繞而形成。在此，該兩根第一線形構(gòu)材及該兩根第二線形構(gòu)材可分別具有相對的一固定端及一連接端，其中第一及第二線形構(gòu)材的固定端皆固定至該建筑物構(gòu)體，且第一及第二線形構(gòu)材的連接端則可分別通過第一預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件及第二預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件，分別與另一第一及第二線形構(gòu)材的連接端相互連接。較佳為，該第一及第二預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件在預(yù)定區(qū)的對角線上分別連接第一及第二線形構(gòu)材的連接端。藉此，在鄰近預(yù)定區(qū)中心處分別提供預(yù)應(yīng)力至兩根第一線形構(gòu)材及兩根第二線形構(gòu)材，可有利于使第一及第二線形構(gòu)材平均受力。在此，第一及第二線形構(gòu)材可依需求選擇任何具有線狀構(gòu)型的適合構(gòu)材，如各式鋼索、鋼纜、鋼絞線和鋼線等。

在本發(fā)明中，該至少一線形構(gòu)材可利用任何構(gòu)件作為編織節(jié)點，例如，該建筑物構(gòu)體可設(shè)有多個吊耳作為固定部，藉此，該至少一線形構(gòu)材可以該吊耳作為編織節(jié)點，通過斜向編織方式而形成多根兩端固定于固定部處的斜向預(yù)應(yīng)力拉線。

綜上所述，本發(fā)明主要是利用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以強(qiáng)化建筑物的斜向連結(jié)，進(jìn)而達(dá)到有效約束建筑物側(cè)向變形的效果。相比于現(xiàn)有技術(shù)的工藝方法，本發(fā)明所提出的網(wǎng)狀抗震構(gòu)造不僅可應(yīng)用于鋼造及鋼筋混凝土建筑物，其也可與磚墻結(jié)合，以避免磚墻發(fā)生面外坍塌，具有應(yīng)用性廣泛、施工簡易快速、通風(fēng)采光優(yōu)良、可塑性大、具經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點，且可同時適用于新建筑物的抗震設(shè)計及既有建筑物的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。尤其，本發(fā)明的網(wǎng)狀抗震構(gòu)造可依需求而設(shè)計成任何網(wǎng)狀型態(tài)，故其不僅可強(qiáng)化建筑物的抗震性，且可作為建筑的設(shè)計元素。

為讓上述目的、技術(shù)特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文以較佳實施例配合所附附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一具體實施例中建筑抗震構(gòu)造的示意圖；

圖2為本發(fā)明一具體實施例中右斜向預(yù)應(yīng)力拉線設(shè)置示意圖；

圖3為本發(fā)明一具體實施例中左斜向預(yù)應(yīng)力拉線設(shè)置示意圖；

圖4為本發(fā)明一具體實施例中斜向預(yù)應(yīng)力拉線固定至固定部的示意圖；

圖5為本發(fā)明一具體實施例中斜向預(yù)應(yīng)力拉線固定至固定部的另一方案示意圖；

圖6為本發(fā)明一具體測試?yán)醒a(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體的示意圖；

圖7為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wa在tcu129_800地震模式下的抗震能力結(jié)果圖；

圖8為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wb在tcu129_800地震模式下的抗震能力結(jié)果圖；

圖9為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wc在tcu129_800地震模式下的抗震能力結(jié)果圖；

圖10為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wa、b及c在tcu129_800地震模式下的樓層最大位移比較圖；

圖11為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wa、b及c在tcu129_800地震模式下的層間位移比較圖；

圖12為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wa、b及c在tcu129_800地震模式下的層間變位角比較圖；

圖13為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wb及c在不同地震模式下的第一樓層層間變位放大倍率結(jié)果圖；

圖14為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wa及c在el_200數(shù)值模擬分析下的最大位移比較圖；

圖15為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wa及c在el_200數(shù)值模擬分析下的層間位移比較圖；以及

圖16為本發(fā)明一具體測試?yán)性圀wa及c在el_200數(shù)值模擬分析下的層間變位角比較圖。

符號說明

建筑抗震構(gòu)造100

建筑物構(gòu)體1

固定部11

穿耳111

滑輪13

預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體2

斜向預(yù)應(yīng)力拉線20

第一線形構(gòu)材201、202

第二線形構(gòu)材203、204

右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21

第一右斜線211

第二右斜線213

左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23

第一左斜線231

第二左斜線233

第一預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件31

第二預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件33

預(yù)定區(qū)a

上側(cè)邊a1

左側(cè)邊a2

下側(cè)邊a3

右側(cè)邊a4

對角線l1、l2

固定端t1

連接端t2

箭頭p

具體實施方式

以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。只是需要注意的是，以下附圖均為簡化的示意圖，附圖中的組件數(shù)目、形狀及尺寸可依實際實施狀況而隨意變更，且組件布局狀態(tài)可更為復(fù)雜。本發(fā)明也可通過其他不同的具體實施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可基于不同觀點與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

[實施例]

請參見圖1，其為本發(fā)明一具體實施例的建筑抗震構(gòu)造100示意圖，其包括一建筑物構(gòu)體1及一預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體2，其中該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體2覆蓋于該建筑物構(gòu)體1的一預(yù)定區(qū)a處，以提供建筑物構(gòu)體1抵抗側(cè)向變形的約束力，以在最小空間下對建筑物構(gòu)體1進(jìn)行抗震性能的加強(qiáng)。更詳細(xì)地說，如圖1所示，該建筑物構(gòu)體1設(shè)有多個固定部11，且該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體2包含多根相互交錯的斜向預(yù)應(yīng)力拉線20，其中該斜向預(yù)應(yīng)力拉線20的相對兩端固定于該固定部11處，藉此，該斜向預(yù)應(yīng)力拉線20可強(qiáng)化該建筑物構(gòu)體1的斜向連結(jié)，有效約束建筑物構(gòu)體1側(cè)向變形。

在本發(fā)明中，該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體2適用于鋼造、鋼筋混凝土造或磚造等建筑物上，且可根據(jù)需求固定于建筑物的梁、柱、墻、板等結(jié)構(gòu)體處，以加強(qiáng)建筑物的抗震效果。在此，本具體實施例將以鋼構(gòu)架方案的建筑物構(gòu)體1作進(jìn)一步的示例性說明及抗震測試。如圖1所示，本具體實施例分別在建筑物構(gòu)體1的四邊框上各設(shè)有多個等距間隔的固定部11，而構(gòu)成該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體2的斜向預(yù)應(yīng)力拉線20則包含有多根右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21(以實線繪示)及多根左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23(以虛線繪示)，其中右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21可提供上側(cè)邊a1與左側(cè)邊a2間及右側(cè)邊a4與下側(cè)邊a3間的斜向連結(jié)，而左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23則可提供上側(cè)邊a1與右側(cè)邊a4間及左側(cè)邊a2與下側(cè)邊a3間的斜向連結(jié)，藉此，右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21與左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23相互交錯，以于四邊框所圍成的預(yù)定區(qū)a處形成該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體2，可有效約束建筑物構(gòu)體1側(cè)向變形。

接著，請再一并參見圖2及圖3，其分別僅繪示右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21與左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23，以進(jìn)一步分別說明右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21與左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23的布設(shè)方式。在此，本發(fā)明可利用一根或多根線形構(gòu)材進(jìn)行網(wǎng)狀編織，以形成該右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21與左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23。以下將以多根線形構(gòu)材作進(jìn)一步的示例性說明。

如圖2所示，本具體實施例通過兩根接續(xù)連接的第一線形構(gòu)材201(以虛線繪示)、202(以實線繪示)在固定部11間連續(xù)反折繞而形成右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21，其中該兩根第一線形構(gòu)材201、202分別具有相對的一固定端t1及連接端t2，且其固定端t1分別固定至建筑物構(gòu)體1，而連接端t2則相互連接。更詳細(xì)地說，第一線形構(gòu)材201在預(yù)定區(qū)a的上側(cè)邊a1與左側(cè)邊a2間連續(xù)反折繞，且其固定端t1固定于上側(cè)邊a1的固定部11處，而連接端t2則與另一第一線形構(gòu)材202的連接端t2連接；而另一第一線形構(gòu)材202則在預(yù)定區(qū)a的下側(cè)邊a3與右側(cè)邊a4間連續(xù)反折繞，且其固定端t1固定于下側(cè)邊a3的固定部11處，而連接端t2則與第一線形構(gòu)材201的連接端t2連接。藉此，將該兩根第一線形構(gòu)材201、202的固定端t1分別固定至上側(cè)邊a1及下側(cè)邊a3后，即可分別由預(yù)定區(qū)a的左上角及右下角開始進(jìn)行右上左下的右斜向編織，最后再在預(yù)定區(qū)a的對角線l1上連接該兩根第一線形構(gòu)材201、202的連接端t2，以在該預(yù)定區(qū)a中構(gòu)成多根右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21。在此，該右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21包含有多根相互平行的第一右斜線211以及多根相互平行的第二右斜線213，其中第一右斜線211與第二右斜線213具有不同的右傾角，且第一右斜線211與第二右斜線213交替接續(xù)連接。更詳細(xì)地說，該第一右斜線211自垂直線向右偏斜約45度角，而該第二右斜線213的相對兩端則分別連接相鄰第一右斜線211的兩相對端。此外，本具體實施例通過一第一預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件31，以連接第一線形構(gòu)材201、202的連接端t2，并對第一線形構(gòu)材201、202提供預(yù)應(yīng)力，藉此，第一線形構(gòu)材201、202的連接端t2可通過第一預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件31，而在預(yù)定區(qū)a的對角線l1上相互連接。由于本具體實施例于預(yù)定區(qū)a鄰近中心處設(shè)置第一預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件31，故在調(diào)整預(yù)應(yīng)力時，有利于使右斜向預(yù)應(yīng)力拉線211能平均受力。

同樣地，如圖3所示，本具體實施例通過兩根接續(xù)連接的第二線形構(gòu)材203(以虛線繪示)、204(以實線繪示)在固定部11間連續(xù)反折繞而形成左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23，其中該兩根第二線形構(gòu)材203、204分別具有相對的一固定端t1及連接端t2，且其固定端t1分別固定至建筑物構(gòu)體1，而連接端t2則相互連接。更詳細(xì)地說，第二線形構(gòu)材203在預(yù)定區(qū)a的上側(cè)邊a1與右側(cè)邊a4間連續(xù)反折繞，且其固定端t1固定于上側(cè)邊a1的固定部11處，而連接端t2則與另一第二線形構(gòu)材204的連接端t2連接；而另一第二線形構(gòu)材204則在預(yù)定區(qū)a的下側(cè)邊a3與左側(cè)邊a2間連續(xù)反折繞，且其固定端t1固定于下側(cè)邊a3的固定部11處，而連接端t2則與第二線形構(gòu)材203的連接端t2連接。藉此，將該兩根第二線形構(gòu)材203、204的固定端t1分別固定至上側(cè)邊a1及下側(cè)邊a3后，即可分別由預(yù)定區(qū)a的右上角及左下角開始進(jìn)行左上右下的左斜向編織，最后再在預(yù)定區(qū)a的對角線l2上連接該兩根第二線形構(gòu)材203、204的連接端t2，以在該預(yù)定區(qū)a中構(gòu)成多根左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23。在此，該左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23以相同于右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21的偏斜角自垂直線向左偏斜。更詳細(xì)地說，該左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23包含有多根相互平行的第一左斜線231及多根相互平行的第二左斜線233，其中第一左斜線231與第二左斜線233具有不同的左傾角，且第一左斜線231與第二左斜線233交替接續(xù)連接。更詳細(xì)地說，該第一左斜線231自垂直線向左偏斜約45度角，而該第二左斜線233的相對兩端則分別連接相鄰第一左斜線231的兩相對端。此外，本具體實施例通過一第二預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件33，以連接第二線形構(gòu)材203、204的連接端t2，并對第二線形構(gòu)材203、204提供預(yù)應(yīng)力，藉此，第二線形構(gòu)材203、204的連接端t2可通過第二預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件33，而在預(yù)定區(qū)a的對角線l2上相互連接。由于本具體實施例于預(yù)定區(qū)a鄰近中心處設(shè)置第二預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件33，故在調(diào)整預(yù)應(yīng)力時，有利于使左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23能平均受力。

需特別說明的是，本發(fā)明可視需求使用一個或多個預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件，以提供適當(dāng)預(yù)應(yīng)力予預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體，其并不限于上述個數(shù)及設(shè)置方式。同樣地，本具體實施例所示的固定部個數(shù)、固定部布設(shè)方式、斜向預(yù)應(yīng)力拉線個數(shù)、斜向角度、網(wǎng)狀構(gòu)型等都僅為了作示例性說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員都可依實際需求變化設(shè)計。此外，所述的第一線形構(gòu)材201、202及第二線形構(gòu)材203、204可依需求選擇任何具有線狀構(gòu)型的適合構(gòu)材，而本具體實施例采用鋼索作為第一線形構(gòu)材201、202及第二線形構(gòu)材203、204的示例性說明。

接著，請參見圖4，其為斜向預(yù)應(yīng)力拉線20固定至預(yù)定區(qū)右側(cè)邊a4上的示意圖。如圖4所示，本具體實施例以吊耳111作為固定部11，藉此，第一線形構(gòu)材202及第二線形構(gòu)材203可直接穿繞過吊耳111，以在吊耳111間連續(xù)反折繞而形成右斜向預(yù)應(yīng)力拉線21及左斜向預(yù)應(yīng)力拉線23。在此，該吊耳111可通過焊接方式固定在鋼造建筑物上，或以化學(xué)錨栓方式固定在鋼筋混凝土造或磚造等建筑物上。此外，請再參見圖5，為避免第一線形構(gòu)材202及第二線形構(gòu)材203直接穿繞過吊耳111而造成磨損，其更可分別通過一滑輪13間接固定至吊耳111處，其中滑輪13扣接在吊耳111上，藉此，第一線形構(gòu)材202及第二線形構(gòu)材203可繞接在滑輪13上，以降低固定部11對第一線形構(gòu)材202及第二線形構(gòu)材203造成的磨損。由于斜向預(yù)應(yīng)力拉線20通過如上所述相同方式固定至預(yù)定區(qū)a的上側(cè)邊a1、左側(cè)邊a2及下側(cè)邊a3，故在此不再贅述。

[測試?yán)齗

請參見圖6，其為具有上述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體示意圖。如圖6所示，本測試?yán)匀龢菍愉摌?gòu)架的振動臺進(jìn)行試驗，以比較空構(gòu)架試體(不具網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))與補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體(具網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))的抗震性。在此，空構(gòu)架試體及補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體的樓層載重都為5tf，其試體各樓層長向3m、寬2m、高3m，而梁柱皆采用h型鋼為300mm×150mm，其中補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體利用預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體罩蓋第一樓層的兩相對側(cè)面上，以進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，而該預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體的設(shè)置方式如上述圖1-3及5所述，其中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)面的四側(cè)邊上分別具有等距間隔約60cm的六個節(jié)點(即固定部11設(shè)置處)，并通過第一及第二預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件31、33，以對連結(jié)各節(jié)點的四根鋼索(即兩根第一線形構(gòu)材201、202與兩根第二線形構(gòu)材203、204)提供約1～2tf預(yù)應(yīng)力。此外，為探討補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體在不同鋼索補(bǔ)強(qiáng)下的抗震效果，本測試?yán)€分別采用兩種不同直徑的鋼索(直徑分別為6mm及8mm)，以進(jìn)行測試。為方便敘述，在此將空構(gòu)架試體簡稱為試體a，鋼索直徑為6mm的補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體簡稱試體b，鋼索直徑為8mm的補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)架試體簡稱試體c。

本測試在構(gòu)架試體的各樓層樓板均勻放置質(zhì)量塊，且在構(gòu)架試體的7個點上設(shè)置傳感器，以分別量測加速度、位移(如圖6所示的箭頭p)。此外，為使測試中所使用的試體在各組試驗中特性皆能保持一致，因此應(yīng)使整體鋼結(jié)構(gòu)在不同地震力下可保持其層間變位皆在彈性范圍內(nèi)。本測試采用實測地震測試，考慮不同地震的大小及變異性，其輸入地震及其實驗進(jìn)行流程如下表1所示。

表1

試體的整體結(jié)構(gòu)通過地震力歷時進(jìn)行，通過分析各構(gòu)件非線性行為，即可求得整體結(jié)構(gòu)變形行為與各構(gòu)件受力狀況，其中在不同地震輸入下，其結(jié)構(gòu)震動反應(yīng)會不同，其結(jié)果如圖7至圖13所示。

請參見圖7至圖9，其為試體a～c以tcu129地震測試其最大地表加速度pga為800gal的抗震能力結(jié)果圖。此結(jié)果顯示，試體a的屋頂最大位移量126.6mm，而試體b的屋頂最大位移為104.5mm，其相比于試體a已減少了約17％位移，試體c的屋頂最大位移則為101.7mm，其相比于試體a則減少了約20％位移。

請參見圖10至圖12，其分別為試體a～c以tcu129地震測試其最大地表加速度pga為800gal的樓層最大位移、層間位移(storydrift)及層間變位角(storydriftratio)比較圖。此結(jié)果顯示，在tcu129地震測試下，試體b及c的各樓層最大位移量都小于試體a，尤其，在地震歷時作用下，試體a的最大層間變位位于結(jié)構(gòu)的第一樓層，而試體b及c由于預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體補(bǔ)強(qiáng)后，其第一樓層勁度提高，層間變位由試體a的1.75％降至約0.93％，約減少了約47％層間變位，此表示試體b及c在第一樓層處進(jìn)行網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)后，確實可有效約束第一樓層的側(cè)向變形。

請再參見圖13，其為試體b及c在不同地震測試下的第一樓層層間變位放大倍率圖。此結(jié)果顯示，在第一樓層補(bǔ)強(qiáng)后，平均都可減少約33％層間變位。

同樣地，請參見圖14至圖16，其分別為試體a及c以el_200數(shù)值模擬分析其最大地表加速度pga為200gal的樓層最大位移、層間位移及層間變位角比較圖。利用midasgen軟件進(jìn)行歷時分析結(jié)果顯示，在el_200數(shù)值模擬測試下，試體c的各樓層最大位移量仍然皆小于試體a，且試體c的第一樓層進(jìn)行網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)后，確實可降低第一樓層的層間變位。

綜上所述，本發(fā)明利用預(yù)應(yīng)力網(wǎng)狀體可有效約束結(jié)構(gòu)抵抗側(cè)向變形，有利于整體構(gòu)架的強(qiáng)度提升，且樓層局部的韌性也有相當(dāng)?shù)母纳?，其不僅可作為新建筑物的抗震設(shè)計，其也可在最小空間下實時對既有建筑物進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。相比于習(xí)知各種補(bǔ)強(qiáng)工藝方法，本發(fā)明所提供的新式構(gòu)造及工藝方法具有工時短、施工簡易、成本較低等優(yōu)點。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。