本研究透過鋼筋握裹試驗，探討混凝土與各號尺寸鋼筋間之握裹力學行為；並對有裂縫產生之混凝土與鋼筋間之力學行為進行研析。本研究試驗成果，有助於補充現行鋼筋混凝土規範之不足；同時，試驗中加入音射監測，可提供相關非破壞檢測及監測評估技術之準確性。
本研究試驗發現，相同混凝土強度中，鋼筋直徑越大，初裂握裹強度及極限握裹強度愈小；且二次尖峰載重P2u與極限載重Pu，亦隨著直徑大致呈線性增加；在相同鋼筋號數中，混凝土的強度越高，初裂握裹承載力與極限握裹承載力皆隨著混凝土強度增加而增加，但鋼筋的握裹初裂強度與極限握裹強度卻隨著鋼筋直徑增加而降低；除此，全開裂之試體，殘餘強度隨著鋼筋直徑增大而增加，大致上全開裂殘餘強度(不計鋼筋號數)約有65%-88%。

This research attempts to investigate the bond behavior between concrete and rebar in various sizes through the pull-out test. The bond behavior of concrete with a crack along the rebar is also studied. Acoustic emission (AE) was employed to monitor the crack of concrete during the load test. The test results reveal that for a given concrete strength, larger rebar performs lower initial crack load and ultimate bond strength. In addition, ultimate load capacity and secondary peak load increase with the rebar size. For the same rebar size, both of the loads at initial crack and ultimate load increase with the increase of concrete strength; while both the stresses of rebar at initial crack and ultimate load stage decrease with the increase of rebar size. The residual strength of those concrete pre-cracked along the rebar turns out increasing along the rebar size. It ranges from 65 % to 88 % of the fully bond strength regardless of the rebar size.

誌 謝 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目 錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
照片目錄 X
附錄 XI
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 1
第二章文獻回顧 2
2-1 鋼筋混凝土握裹行為 2
2-2 鋼筋混凝土握裹破壞模式及影響強度因素 4
2-2-1 鋼筋混凝土拉拔試驗應力分佈 4
2-2-2 鋼筋混凝土裂縫之種類 4
2-2-3 握裹破壞模式及影響因素 5
2-3 音射法技術之發展及應用 7
2-3-1 音射技術的特點 7
2-3-2 音射法在純混凝土材料上之應用 7
2-4 鋼筋混凝土結構物開裂後之受力行為 8
2-5鋼筋混凝土握裹力國外相關文獻 9
第三章 試驗計畫 15
3-1 試體規劃 15
3-2 試驗材料 16
3-3 試驗儀器 16
3-4 試驗步驟及方法 19
3-4-1 配比設計 19
3-4-2 混凝土基本力學性質試驗 19
3-4-3 混凝土拉拔試驗 20
第四章試驗結果與討論 30
4-1 鋼筋混凝土握裹力學行為 30
4-2 握裹力試驗之音射監測 31
4-3 預裂縫鋼筋混凝土握裹力學行為 32
4-3-1 相同鋼筋直徑與不同預埋裂縫深度關係 32
4-5 鋼筋混凝土握裹試驗之鋼筋應力 33
4-5-1 鋼筋握裹性質 33
4-5-2 不同混凝土強度之鋼筋應力 33
4-5-3 混凝土握裹應力與鋼筋應力百分比之比較 34
4-6 鋼筋混凝土握裹試體裂縫 34
4-6-1 未預裂縫試體之破裂模式與裂縫發展 34
4-6-2 預裂縫試體之破裂模式與裂縫發展 35
4-6-3 不同預埋深度之破裂模式與裂縫發展 35
第五章結論與建議 57
5-1 結論 57
5-2 建議 57
參考文獻 59
附錄 61
表目錄
表2-1 混凝土裂縫之種類 11
表2-2 音射法在純混凝土材料上之應用 12
表3-1 混凝土配比 21
表3-2 骨材基本性質 21
表3-3 鋼筋規格表 22
表4-1 鋼筋握裹力試驗之力學性質 38
表4-2 預裂試體握裹力試驗之力學性質 39
表4-3 鋼筋竹節高度與間距比值 40
表4-4 鋼筋握裹之力學性質 40
表4-5 鋼筋混凝土握裹試體破壞示意圖 41
表4-6 預裂縫試體破壞示意圖 42
表4-7 鋼筋混凝土握裹強度之比較 43
圖目錄
圖2-1 鋼筋與混凝土的互制作用力 13
圖2-2 鋼筋被拔出的破壞型態 13
圖2-3 混凝土劈裂的破裂型態 14
圖2-4 鋼筋混凝土拉拔試驗應力分佈圖 14
圖3-1 試驗計畫流程圖 23
圖3-2 细骨篩分析曲線 24
圖 3-3 試驗配置圖 25
圖3-4 AE音射監測探頭配置圖 26
圖4-1 音射監測試體之頻譜與載重關係圖 44
圖4-2 音射監測試體之初裂點 44
圖4-3 音射監測試體之極限點 45
圖4-4 各號數鋼筋與混凝土典型之典型載重-變位圖 45
圖4-5 混凝土初裂載重比與鋼筋號數之關係圖 46
圖4-6 混凝土強度與不同鋼筋號數之二次尖峰載重比 46
圖4-7 不同強度混凝土初裂握裹應力與鋼筋直徑之關係 47
圖4-8 不同強度混凝土極限裹應力與鋼筋直徑之關係 47
圖4-9 鋼筋在34.3MPa混凝土中各種開裂深度下之初裂載重 48
圖4-10 鋼筋在34.3MPa混凝土中各種開裂深度下之極限載重 48
圖4-11 鋼筋在34.3MPa混凝土中各種開裂深度下之極限載重比 49
圖4-12 不同混凝土強度之初裂點鋼筋應力與鋼筋降伏強度比 49
圖4-13 不同混凝土強度之極限鋼筋載重與鋼筋降伏強度比 50
圖4-14 27.4MPa混凝土初裂時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 50
圖4-15 34.5MPa混凝土初裂時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 51
圖4-16 41.2MPa混凝土初裂時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 51
圖4-17 混凝土初裂時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 52
圖4-18 27.4MPa混凝土極限時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 52
圖4-19 34.5MPa混凝土極限時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 53
圖4-20 41.2MPa混凝土極限時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 53
圖4-21 混凝土極限時鋼筋直徑與混凝土及鋼筋應力之關係 54
圖4-22 27.4 MPa 混凝土極限握裹強度與鋼筋直徑之關係 54
圖4-23 34.2 MPa 混凝土極限握裹強度與鋼筋直徑之關係 55
圖4-24 41.2 MPa 混凝土極限握裹強度與鋼筋直徑之關係 55
圖4-25 混凝土極限握裹強度與鋼筋直徑之關係 56
照片目錄
照片3-1 試驗材料-鋼筋(a) 27
照片3-2 試驗材料-鋼筋(b) 27
照片3-3 50噸材料試驗系統 MTS 28
照片3-5 全自動抗壓試驗機 28
照片3-7 LaVIEW7.1 門檻值設定 29
照片3-8 試驗配置圖 29
附錄
附表一 鋼筋握裹力試驗之力學性質 61
附表二 預裂試體握裹力試驗之力學性質 63
附圖一 AE音射監測之混凝土強度f''c 280kg/cm2與鋼筋D19 64
附圖二 AE音射監測之混凝土強度27.4MPa與鋼筋D32 64
附圖三 AE音射監測之混凝土強度27.4MPa與鋼筋D43 65
附圖四 AE音射監測之混凝土強度27.4MPa與鋼筋D57 65
附圖五 AE音射監測之混凝土強度34.5MPa與鋼筋D19 66
附圖六 AE音射監測之混凝土強度34.5MPa與鋼筋D32 66
附圖七 AE音射監測之混凝土強度34.5MPa與鋼筋D43 67
附圖八 AE音射監測之混凝土強度34.5MPa與鋼筋D57 67
附圖九 AE音射監測之混凝土強度41.2MPa與鋼筋D19 68
附圖十 AE音射監測之混凝土強度41.2MPa與鋼筋D32 68
附圖十一 AE音射監測之混凝土強度41.2MPa與鋼筋D43 69
附圖十二 AE音射監測之混凝土強度41.2MPa與鋼筋D57 69
附圖十三AE音射監測之全開裂試體混凝土強度34.5MPa與鋼筋D19 70
附圖十四 AE音射監測之預裂試體混凝土強度34.5MPa 與鋼筋D32 70
附圖十五 AE音射監測之預裂試體混凝土強度34.5MPa與鋼筋D43 71
附圖十六 AE音射監測之預裂試體混凝土強度41.2 MPa與鋼筋D57 71

1.干裕成、裴廣智，林家羣、澎炳閎，2007，「混凝土裂縫之音射監測及評估技術之研究」，台灣混凝土學會2007年混凝土工程研討會，論文編號No. A-004。
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