杜風 52 期 系務動態

100學年度國科會補助延攬客座科技人才──

Dr. Gregory Anthony MacRae

客座教授

 

聘期:101/3/1-101/6/30

現職:Associate Professor, Department of Civil and Natural Resources Engineering, University of Canterbury, New Zealand

學歷:紐西蘭坎特伯里大學土木工程學系博士

 

受延攬人Associate Professor, Gregory MacRae為紐西蘭坎特伯里大學(University of Canterbury)工學博士(Associate Professor 於紐西蘭英國體系學制中等同於台灣及美國體系之Professor),目前於紐西蘭坎特伯里大學任教。MacRae教授主要研究領域大多集中於地震工程(Earthquake Engineering),涵蓋了鋼結構設計(Steel Structure)、複合結構設計(Composite Structure)以及地震地表加速度影響(Effect of Ground Motion Type on Behavior)等相關研究。

MacRae教授於紐西蘭坎特伯里大學任教前,曾於日本Public Works Research Institute, Tsukuba 進行鋼結構橋梁分析研究,隨後陸續於加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego)及華盛頓大學(University of Washington)任教。MacRae 教授目前除了坎特伯里大學的教學工作外,亦參與許多國際重要學術組織包含ASCE(American Society for Civil Engineering)、AIJ(Architectural Institute of Japan)、EERI(Earthquake Engineering Research Institute)之運作,同時為目前紐西蘭地震工程學會(New Zealand Society for Earthquake Engineering)與結構工程學會(Structural Engineering Society New Zealand)重要成員之一,且參與紐西蘭鋼結構建築耐震設計規範(Standards Association of New Zealand, NZS3404 Steel Structures Code)之編修工作。MacRae教授積極投入歷史上重大地震災害之調查工作,包含1994年北嶺地震(Northridge Earthquake)及1995年阪神地震(Kobe Earthquake);而對於去年發生於紐西蘭基督城的強震(Canterbury Earthquake),也進行了深入的分析並出版了一系列的研究調查報告。MacRae 教授於鋼結構耐震傑出的研究成果,廣為刊登於國際著名期刊中,近期的重要研究成果包含了鋼結構塑性行為分析以及提出了鋼結構建築耐震設計與制震系統等相關研究。MacRae教授曾多次獲選為紐西蘭地震工程學會之最佳論文及2003 年之傑出講師,豐富的研究成果也獲許多結構耐震設計書籍所採用。由於MacRae教授於耐震設計豐碩的研究成果,以及對地震災害實務及參與鋼結構耐震設計規範編撰的豐富經驗,將邀請MacRae教授於101/3/1~101/6/30 期間來台參與由蔡克銓教授主持之國科會計畫「科技廠房及設備耐震評估與防震研究 — 高科技廠房之耐震性能改善技術研究(II)」,本計畫為期三年,本年度為第二年,前期計畫著重於研發薄型挫屈束制支撐(Thin Buckling Restrained Brace、Slim BRB),薄型挫屈束制支撐構想為透過不同形式的核心單元、外管側撐單元與接合細節的搭配,達到讓外管整體厚度變薄的效果,使其較不佔斜撐厚度方向的空間,具有易製造、省鋼料、易安裝等優點;透過構架以及構件實驗,研發出數種不同薄型挫屈束制支撐之設計與接合方式,皆能達到薄型化與輕量化的需求。而本期計畫則延續前期之目標,改善薄型挫屈束制支撐與梁柱接合板的接合方式,並研究用於實際建築物中較大降伏強度之斜撐力學行為表現,以及對接合板及梁柱加勁提出設計建議,此外亦針對挫屈束制構件脫層效果進行改善,透過挫屈束制支撐構件試驗,選用多種新式脫層材料,驗觀察不同材料的脫層效果與施作成本,並考慮鋼材柏松比效應與核心元件高模態挫屈與外管間摩擦力等效應,提出脫層效果預測公式,再藉由一系列構件試驗驗證其預測公式。在鋼板剪力牆耐震設計研究方面,本計劃將專注在邊界柱構件的耐震設計,研究初期將透過大量有限元素分析研究探討邊界柱構件的塑性行為,並研擬適當的容量設計要求與設計方法,以求更安全且經濟的設計結果,並於國家地震工程研究中心的強力地板與反力牆大型實驗場進行一系列實尺寸鋼板剪力牆構架的反覆加載實驗,以期透過試驗驗證所提出容量設計方法之可行性。

MacRae教授長期投入鋼結構耐震設計研究以及制震系統之研發,與本計畫內容有很大的關聯,且實務經驗豐富,對於本計畫之研究成果與設計方法以及於工程實務中之應用應可提供寶貴意見。對於大型結構實驗,MacRae教授過去之實驗方法與技術經驗,也可以做為本計畫試驗之參考。除了本計畫內容外,也將與MacRae教授對於同屬於地震區域之紐西蘭之耐震設計規範與制定過程進行交流,以做為日後研究之參考。此外,MacRae教授亦將舉辦研討會或是專家座談等形式與國內工程實務界進行交流對話,其研討主題包括新型鋼造耐震系統之設計與分析、耐震設計法之介紹等。

 

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