目前國人仍然採用傳統RC隔震建築結構設計方式，經由假設、分析、校核、調整、再分析及再校核等步驟完成定案，設計者所完成之定案，仍然不是最經濟方案。因此本文探討建立可方便國內設計者使用且執行時間較短之RC隔震建築結構最佳化設計模式，藉以使隔震建築結構之RC材料使用量及結構造價可減少。
    本文針對RC隔震建築結構，先以ETABS軟體分析探討隔震參數對RC隔震建築結構內力與位移之影響；再以兩種最佳化方法進行RC隔震建築結構之最佳化設計，以獲得RC隔震建築結構之最佳化設計模式；另外，以ETABS及TEASPA軟體進行耐震能力評估，並探討成本最佳化與耐震能力的相關性。
    研究結果顯示，利用本文建立之RC隔震建築結構最佳化設計模式，可達到成本最少化之最佳化設計，亦可得到最佳化設計後可提升建築結構之耐震能力；另外後續研究可加入更多需求之設計條件，可以將此模式能更廣泛的被使用在各種複雜的工程問題上。

Currently, people are still using the traditional RC building structures with isolators  design approach. This approach is based on the steps of assumptions, analysis, checking, adjustment, re-analysis and rechecking to complete the final design. This final design is still not the most economical design.Therefore, this project is aimed to investigate and establish a model for Heuristic Method for Optimum Design of Reinforced Concrete Building Structure swith isolators. It is intended to facilitate its usage for the domestic designer and spend less time on it. Besides, through this model we can make the usage of RC materials and the cost of RC building structures  with isolators be reduced to a minimum.
  This article focuses on RC building structures with isolators. Firstly, we use ETABS software to analyze the influence of internal forces of RC building structures with isolators and displacement. Then we use heuristic method and CAFÉ to put the optimized design of RC building structures with isolators in progress in order to get the optimized design model for RC building structures with isolators. Additionally, we investigate the relation between the cost optimization and seismic capability by ETABS and TEASPA.
  The outcome suggests that if we use this ideal model , there is an achievement of the cost-minimum optimization design and promotion of the structural seismic capability. Last but not the least, there is a room for any upcoming research to mix in more required condition. That is to say, this model is able to be widely applied on many kinds of complicated engineering problems.

目錄
致謝	II
中文摘要	III
英文摘要	IV
目錄	V
圖目錄	VIII
表目錄	XII
第一章	緒論	1
1-1	研究背景與動機	1
1-2	研究目的	2
1-3	研究流程	3
1-4	研究內容	4
第二章	文獻回顧	7
2-1	隔震結構之最佳化設計	7
2-2	隔震結構之側推分析	8
2-3	隔震建築結構之耐震能力評估	9
2-4	類神經網路法之結構最佳化設計	10
第三章	基礎理論與方法	11
3-1	結構隔震基本原理	11
3-2	隔震支承力學性質	12
3-3	隔震建築結構之側推分析	14
3-4	隔震建築結構之耐震能力評估	21
3-5	啟發式斷面迭代法	24
3-6	類神經網路法之結構最佳化設計	25
3-7	CAFE軟體	32
第四章	隔震建築構架之最佳化設計	34
4-1	前言	34
4-2	基本資料	34
4-3	支承墊參數對構架力學行為之影響	38
4-4	隔震支承墊之最佳化設計	54
4-5	隔震建築構架之最佳化設計	60
4-6	最佳化隔震構架之特性分析	73
4-7	小結	78
第五章	隔震建築結構之最佳化設計	79
5-1	前言	79
5-2	基本資料	79
5-3	隔震建築結構之最佳化設計	84
5-4	最佳化隔震建築結構之特性分析	93
5-5	小結	100
第六章	隔震建築結構之耐震能力評估	101
6-1	前言	101
6-2	隔震建築構架之耐震能力評估	101
6-3	隔震建築結構之耐震能力評估	106
6-4	最佳化與耐震能力之關係探討	116
6-5	小結	120
第七章	結論與建議	121
7-1	結論	121
7-2	建議	122
參考文獻	123
附錄A隔震地震力計算	127

 
圖目錄
圖3-1傳統耐震結構	11
圖3-2隔震結構	11
圖3-3加速度反應譜	12
圖3-4位移反應譜	12
圖3-5力學模型	13
圖3-6 側推分析之容量曲線	15
圖3-7彎矩非線性鉸性質與側向載重位移曲線	18
圖3-8剪力非線性鉸性質與側向載重位移曲線	18
圖3-9 ASCE 41-06建議之RC梁非線性鉸載重位移曲線	21
圖3-10等效阻尼與遲滯阻尼	24
圖3- 11啟發式斷面迭代法流程	24
圖3-12類神經網路流程圖	27
圖3-13 CAFE軟體最佳化流程圖	33
圖4-1三樓隔震構架立面圖	35
圖4-2參數對振動週期Te的影響	58
圖4-3參數對有效勁度Ked的影響	58
圖4-4參數對設計位移Dd的影響	59
圖4-5參數對地震力Vs的影響	59
圖4-6參數對支承墊造價的影響	59
圖4-7案例一訓練測試法誤差收斂曲線	63
圖4-8案例一造價重要性指標	64
圖4-9案例一造價帶狀主效果圖	64
圖4-10案例一造價訓練散佈圖	64
圖4-11案例一造價測試散佈圖	64
圖4-12案例二訓練測試法誤差收斂曲線	67
圖4-13案例二造價重要性指標	67
圖4-14案例二造價帶狀主效果圖	67
圖4-15案例二造價訓練散佈圖	68
圖4-16案例二造價測試散佈圖	68
圖4-17案例三訓練測試法誤差收斂曲線	71
圖4-18案例三造價重要性指標	71
圖4-19案例三造價帶狀主效果圖	71
圖4-20案例三造價訓練散佈圖	71
圖4-21案例三造價測試散佈圖	71
圖5-1十樓建築結構立面圖	81
圖5-2十樓建築結構平面圖	82
圖5-3 訓練測試法誤差收斂曲線	89
圖5-4造價重要性指標	90
圖5-5造價帶狀主效果圖	90
圖5-6造價訓練散佈圖	90
圖5-7造價測試散佈圖	90
圖6-1基本資料塑性鉸破壞過程	102
圖6-2基本資料容量曲線	103
圖6-3基本資料容量譜	103
圖6-4基本資料性能曲線	103
圖6-5方案四塑性鉸破壞過程	104
圖6-6方案四容量曲線	105
圖6-7方案四容量譜	105
圖6-8方案四性能曲線	105
圖6-9基本資料內構架塑性鉸破壞過程	107
圖6-10基本資料外構架塑性鉸破壞過程	108
圖6-11基本資料容量曲線	109
圖6-12基本資料容量譜	109
圖6-13基本資料性能曲線	109
圖6-14啟發式斷面迭代法內構架塑性鉸破壞過程(一)	110
圖6-15啟發式斷面迭代法內構架塑性鉸破壞過程(二)	111
圖6-16啟發式斷面迭代法外構架塑性鉸破壞過程(一)	111
圖6-17啟發式斷面迭代法外構架塑性鉸破壞過程(二)	112
圖6-18啟發式斷面迭代法容量曲線	112
圖6-19啟發式斷面迭代法容量譜	112
圖6-20啟發式斷面迭代法性能曲線	113
圖6-21類神經網路法內構架塑性鉸破壞過程	114
圖6-22類神經網路法外構架塑性鉸破壞過程	115
圖6-23類神經網路法容量曲線	116
圖6-24類神經網路法容量譜	116
圖6-25類神經網路法性能曲線	116
圖6-26塑性鉸破壞過程比較	117
圖6-27塑性鉸破壞過程比較	119

 
表目錄
表3-1 RC柱彎矩非線性鉸之參數	17
表3-2 RC柱剪力非線性鉸之參數	17
表3-3 RC梁彎矩非線性鉸之參數	19
表3-4 RC梁彎矩非線性鉸參數計算表	20
表3-5 RC梁剪力非線性鉸之參數	20
表3-6 RC梁剪力非線性鉸參數計算表	21
表3-7 阻尼比修正係數	23
表4-1三樓隔震構架之斷面尺寸與材料性質	35
表4-2鉛心橡膠支承墊之力學性質	35
表4-3三樓隔震構架基本資料	36
表4-4最大柱內力	37
表4-6 X向最大位移與層間位移轉角	37
表4-7各樓層造價	37
表4-8 Qd值變化的影響	40
表4-9各樓層最大柱軸力比較表	42
表4-10各樓層最大柱彎矩比較表	42
表4-11各樓層最大柱剪力比較表	42
表4-12各樓層最大梁彎矩比較表	42
表4-13各樓層最大梁剪力比較表	42
表4-14各樓層最大位移比較表	43
表4-15各樓層層間位移轉角比較表	43
表4-16各樓層柱造價比較表	44
表4-17各樓層梁造價比較表	44
表4-18各方案總造價比較表	44
表4-19 Kd值變化的影響	46
表4-20各樓層最大柱軸力比較表	47
表4-21各樓層最大柱彎矩比較表	47
表4-22各樓層最大柱剪力比較表	47
表4-23各樓層最大梁彎矩比較表	48
表4-24各樓層最大梁剪力比較表	48
表4-25各樓層最大位移比較表	48
表4-26各樓層層間位移轉角比較表	48
表4-27各樓層柱造價比較表	49
表4-28各樓層梁造價比較表	49
表4-29各方案總造價比較表	49
表4-30 Dy值變化的影響	51
表4-31各樓層最大柱軸力比較表	52
表4-32各樓層最大柱彎矩比較表	52
表4-33各樓層最大柱剪力比較表	52
表4-34各樓層最大梁彎矩比較表	53
表4-35各樓層最大梁剪力比較表	53
表4-36各樓層最大位移比較表	53
表4-37各樓層層間位移轉角比較表	53
表4-38各樓層柱造價比較表	54
表4-39各樓層梁造價比較表	54
表4-40各方案總造價比較表	54
表4-41案例一訓練測試法相關係數因子	64
表4-42案例一最佳化結果尺寸	65
表4-43案例一最佳化方案比較	65
表4-44案例二訓練測試法相關係數因子	68
表4-45案例二最佳化結果尺寸	68
表4-46案例二最佳化方案比較	69
表4-47案例三訓練測試法相關係數因子	72
表4-48案例三最佳化結果尺寸	72
表4-49案例三最佳化方案比較(一)	73
表4-50案例三最佳化方案比較(二)	73
表4-51各樓層尺寸比較表	75
表4-52各樓層最大柱內力比較表	75
表4-53各樓層最大梁內比較表	75
表4-54各樓層最大位移及層間位移轉角比較表	76
表4-55各樓層梁柱鋼筋比比較表	77
表4-56各樓層梁造價比較表	77
表4-57各樓層柱造價比較表	77
表4-58各樓層造價比較表	77
表5-1十樓梁、柱、樓板斷面尺寸及材料性質	80
表5-2鉛心橡膠支承墊之力學性質	80
表5-3十樓建築結構基本資料	81
表5-4 最大位移與層間位移轉角	83
表5-5梁、柱最大內力	83
表5-6各樓層造價及結構總造價	84
表5-7最佳化設計結果梁、柱斷面尺寸	86
表5-8 最大位移與層間位移轉角	86
表5-9梁、柱最大內力	87
表5-10各樓層造價及結構總造價	87
表5-11訓練測試法相關係數因子	91
表5-12最佳化設計結果梁、柱斷面尺寸	91
表5-13 最大位移與層間位移轉角	92
表5-14梁、柱最大內力	92
表5-15各樓層造價及結構總造價	93
表5-16各樓層內梁尺寸比較表	94
表5-17各樓層外梁尺寸比較表	94
表5-18各樓層柱尺寸比較表	95
表5-19各樓層最大位移與層間位移轉角比較表	96
表5-20各樓層最大柱內力比較表	97
表5-21各樓層最大梁內力比較表	97
表5-22各樓層柱鋼筋比比較表	98
表5-23各樓層梁鋼筋比比較表	99
表5-24各樓層造價比較表	99
表6-1基本資料耐震能力	103
表6-2方案四耐震能力	105
表6-3基本資料耐震能力	109
表6-4啟發式斷面迭代法耐震能力	113
表6-5類神經網路法耐震能力	116
表A- 1阻尼比修正係數表	128
表A-2工址設計水平譜加速度係數	128

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