中華民國九十七年五月三十一日

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簡介兩岸之耐震設計規範

黃清和　技師

海峽兩岸間對耐震規範所使用的名稱及代號有所不同

四川大地震，引起台灣許多工程人員對中國抗震規範的好奇及興趣，海峽兩岸間雖對耐震規範所使用的名稱及代號亦有所不同，但其意義諸多是相同或相通的，如中國稱《抗震》，而臺灣稱《耐震》；中國稱《烈度》,而臺灣稱《震度》；中國稱《延性》,而臺灣稱《韌性》等。現引用兩岸耐震規範說明差異不同處，如下：

中國大陸稱為《烈度》；而臺灣稱為《震度》

1、兩岸之震度級數

兩岸對於烈度一詞有不同之稱謂，中國大陸稱為《烈度》；而臺灣稱為《震度》，雖其意義是一樣的，但其等級範圍及等級級別均有些許的不同，現整理如表1中國地震烈度分級與臺灣地震震度分級比較表。

表1　中國地震烈度分級與臺灣地震震度分級比較表

臺灣評定震度，是表示地震時地面上的人所感受到震動的激烈程度，或物體因受震動所遭受的破壞程度。而中國大陸地區評定烈度時，Ⅰ度～Ⅴ度以地面上人的感覺及其它震害為主；Ⅵ度～Ⅹ度以房屋震害現象為主；Ⅺ度～Ⅻ度以地表震害現象為主。

2、兩岸之建築物類別

中國抗震設計之建築類別，依使用功能之重要性可分為甲、乙、丙、丁類四種抗震設防類別。甲類屬於重大建築工程和地震時，可能發生嚴重次生災害的建築，對於設計地震作用力及抗震措施應提高於本地抗震設防烈度的要求。乙類屬於地震時建築工程之使用功能不能中斷或需儘快恢復的建築，然而設計地震作用力應符合本地抗震設防烈度的要求；另抗震措施應提高於本地抗震設防烈度的要求。丙類屬於甲、乙、丁類建築以外的一般建築，設計地震作用力應符合本地抗震設防烈度的要求。丁類建築應屬於抗震次要建築，而設計地震作用力應符合本地抗震設防烈度的要求；另抗震措施應允許比本地抗震設防烈度的要求適度降低，但抗震設防烈度為6度時，不允許降低。

臺灣抗震設計之建築物類別，系以用途係數I作為建築物類別區分之標準。用途係數I主要依下列規定：第一類建築物屬於地震災害發生後，必需維持機能以救濟大眾之重要建築物，用途係數I=1.5；第二類建築物屬於儲存多量具有毒性、爆炸性等危險物品之建築物，用途係數I=1.5；第三類建築物屬於供公眾使用之建築物，用途係數I=1.25；第四類建築物屬於其他一般性建築物，用途係數I=1.0。

3、兩岸之震區水平加速度係數

中國國內抗震設計之震區水平加速度係數，從《中國地震烈度區劃圖》得知，高烈度區(烈度≧9度)全國共有34個，主要分佈在西部，其中24個分佈在青藏高原及其周邊，6個在新疆，2個在華北，2個在臺灣；低烈度區(烈度≦7度)主要分佈在華南、內蒙北部、東北、西北等地區。

中國各省、自治區省會城市和直轄市的地震基本烈度

其他有關城市的地震基本烈度

若以基本設防烈度為50年設計基準期，重現期(回歸期)為475年，而超越概率為10%的中度地震烈度時，對於設計基本地震加速度與抗震設防烈度之對應關係為：6度時為0.05g；7度為0.1g~0.15g；8度為0.2g~0.3g；9度為0.4g。根據《中國地震動峰值加速度區劃圖A1》，中國近2,900個縣級以上城鎮中，設計基本地震加速度為0.05g有近1,100個，設計基本地震加速度為0.1g有近700個，設計基本地震加速度為0.15g有近350個，設計基本地震加速度為0.2g有近300個，設計基本地震加速度為0.3g有近45個，設計基本地震加速度為0.4g有15個，而不設防的城鎮約380個。

原臺灣抗震設計之震區水平加速度係數Z(代表工址所屬震區回歸期475年地震地表加速度與重力加速度g之比值)僅分為地震甲區、地震乙區，其對應之加速度係數分別為0.33、0.23。經民國95年修訂建築物耐震設計規範後，已將臺灣震區劃分至鄉鎮，震區劃分極細，在此不便贅述。

抗震設計之基本原則可簡言為『小震不壞、中震可修、大震不倒』

4、兩岸之耐震設計之基本原則

中國抗震設計之基本原則為『設計之建築物，當遭受低於本地區設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損傷或不需修理仍可繼續使用，當遭受本地區設防烈度的地震影響時，可能損傷但經一般修理或不需修理仍可繼續使用，當遭受高於本地區設防烈度的罕遇地震影響時，將不致於倒塌或發生危及生命的嚴重破壞情形』。換言之，抗震設計之基本原則可簡言為『小震不壞、中震可修、大震不倒』之三水準的設防要求，然而其設計基本地震加速度是以50年設計基準期，超越概率10%及重現期(回歸期)為475年的地震加速度為設計值。

抗震採三水準、二階段抗震設計方法

然而抗震設防的目標，可根據不同的設防水準，用不同的抗震設計要求及方法來實現，稱為三水準、二階段抗震設計方法。第一水準：建築物在遭受頻率較高，強度較低的多遇地震時，一般不損壞也不需修理，結構處於彈性狀態，可按線彈性理論進行分析，並用彈性反應譜求地震作用力；第二水準：建築物在遭受基本烈度的地震影響時，允許結構部分達到或超過屈服限度，甚至結構通過塑性變形消耗地震能量，使結構的變形和破壞程度在可能修復的範圍之內，本次設防水準的要求，主要通過概念設計方法和構造措施來實現；第三水準：建築物在遭受強度高的罕遇地震時，使不至於發生結構倒塌或危及生命安全的嚴重破壞，並按防止倒塌的方法來進行抗震設計。對脆性結構可從抗震措施來加強結構之安全；另對於延性結構，應進行彈塑性變形之驗算，使容易倒塌的結構不超過容許的變形限度。

臺灣基本原則為『使建築物在中度地震時保持在彈性限度內，大地震時容許產生塑性變形，但韌性需求不得超過容許韌性容量』

臺灣耐震設計之基本原則為『使建築物在中度地震時保持在彈性限度內，大地震時容許產生塑性變形，但韌性需求不得超過容許韌性容量』，耐震設計最主要的目標在對付大地震，屆時建築物不得崩塌，以避免造成嚴重的人命、財產損失。此處所謂大地震，對一般建築物而言，為使用壽命為50年、超越機率為10%、回歸期475年之地震；但對重要建築物而言，其對應的回歸期更長。大地震時若要建築物保持彈性，殊不經濟，因此容許建築物在一些特定位置如梁之端部產生塑鉸，藉以消耗地震能量，並降低建築物所受之地震力，實乃對付大地震的經濟做法。

防止崩塌，建築物產生的韌性比不得超過容許韌性容量

為防止崩塌，建築物產生的韌性比不得超過容許韌性容量。耐震設計的另一目標，在使建築物於中度地震時能保持在彈性限度內，使地震過後，建築物沒有任何損壞，以避免建築物需在中度地震後修補之麻煩。

臺灣抗震設計之基本原則相較於中國較保守

兩岸對於設計基本地震加速度，均相同以50年為設計基準期及以超越概率10%的475年回歸期，為建築物之設計基本地震加速度。但對於抗震設計之基本原則，臺灣為建築物在中度地震時保持在彈性限度，相較於中國則為中度地震時可修復，可謂設計原則要求較保守些。