計畫背景

許多種類的結構系統在過去幾十年來被發展並且依據經濟或安全需求應用於各種建築之中，而常見的結構系統均可大致分為兩大類：鋼筋混凝土構造（RC）或鋼構造（SS）。複合型結構（composite const-ruction），可視為有效地結合了RC與SS在經濟與安全上優點的系統。在國內最常見的複合型構造便是鋼骨鋼筋混凝土結構（SRC），它是將型鋼當作結構骨架埋入於鋼筋混凝土柱或梁斷面中而使其能同時擁有鋼結構的優良韌性及鋼筋混凝土的有效抗壓強度。除此之外，有許多學者也著重於另外一種型式的複合型結構，即是採用鋼梁與混凝土柱的接合（reinforced concrete and steel，簡稱RCS）的構架系統，過去的幾年來在日本與美國已經有不少實際應用的案例，它亦可以有效地結合鋼結構與鋼筋混凝土桿件的優點，雖在梁柱接頭處的設計細節有多種變化，但在國外已經有特定的設計建議與規範草案[ASCE Task Com- mittee 1994]探討其設計的方法與理論根據。國內也已有相關實驗研究成果[于瑞佐 1998]數件應用實例。

然而，實尺寸之含樓板構架系統在真實地震力下之反應的實驗研究結果仍然缺乏，因此中美日三國預定在西元2002年展開共同合作研究計畫，進行有關「鋼骨與混凝土複合構造之性能設計」的大型研究計畫，在此合作計畫中，將在國家地震工程研究中心進行全尺寸RCS構架耐震試驗之研究，此構架乃三層樓三跨度RCS複合構造，主要結構系統為RC柱連接H型鋼梁，並上覆鋼浪板澆注混凝土樓板之抗彎構架，混凝土部分除了樓版之外全部為預鑄，將於實驗室現場組裝、架設。為配合次實尺寸構架實驗，我們已於2001年實施實尺寸子結構實驗，其相關子結構研究包括[鋼梁與RC柱複合構架之構件與接合行為研究，陳沛清 2002]、[鋼筋混凝土柱與鋼樑接頭行為，陳誠直 、林南交 2002]、[樓版對鋼梁與鋼筋混凝土柱接頭複合行為研究，錢沛鴻 2002]。