技師報於85年11月18日土木日創刊 新聞局出版事業登記證局版省報字第48號 | ||||
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結構耐震評估:以真實地震為需求 1,2,3鍾立來、2陳俊鴻、4楊耀昇、2賴昱志、1邱聰智、1曾建創、5黃國倫、1李翼安、2賴勇安 1國震中心、2臺大土木系、3成大土木系、4永安土木技師事務所、5內政部建築研究所 地震發生後,有些建築結構沒有損害,另一些則損害,且損害程度不一,有輕度者、中度者、嚴重者及倒塌者。地震工程之學者專家,總想了解個中之差別,是結構之耐震容量過低?或地震之耐震需求過高?從地震中學習,藉以驗證現行之技術,若有不足之處,據以精進之。 在地震發生之前,執行耐震評估,由結構之資料,得其耐震容量;由結構之設計加速度反應譜,得其耐震需求;容量及需求之比值,即為評估結果。但是,真實地震紀錄之加速度反應譜,有別於設計加速度反應譜,且未必全然高於或低於設計反應譜,可能在某些結構基本振動週期,地震紀錄之反應譜高於設計反應譜,另一些則否。因此,地震前耐震評估之結果,未必適用於地震後之耐震評估,據以判別建築結構在真實地震之震損程度。 有鑑於此,本文嘗試以真實地震紀錄為耐震需求,對比於既有建築結構之耐震容量,評估其耐震能力,評估結果或可作為檢討結構震損之參考。 一、結構在真實地震下之耐震評估 蒐集標的建築結構之資料,據以進行側推分析,依結構之用途,選定性能點,以性能點之譜加速度為耐震容量。選定標的建築結構所在地或其鄰近之測站,以其地表加速度輸入,設定結構於性能點之等效振動週期及阻尼比,進行單自由度結構動力歷時分析,以其譜加速度 (最大結構絕對加速度) 為耐震需求。譜加速度之容量需求比,即為評估結果。
若為維持運作機能 (I = 1.50),要求建物受損程度不能過大(韌性發展低),此時耐震容量就會折減,使得耐震容量遠小於耐震需求;而若是能夠接受較大的損害 (I = 1.25,韌性發展高),此時耐震容量就會提升,耐震容量需求比CDR亦會增加。若CDR增加後仍低於1,表示結構耐震能力仍不足,需做補強。因此,對於不同的重要性要求,可設計不同程度的補強措施,以達到最終的耐震需求。 地震帶來沉重的災害,人員犧牲,財物損失。吾人務必盡其所能,從地震中學習,為下一次地震作最好的準備。 參考文獻 1. 國家地震工程研究中心 (2013),「校舍結構耐震評估與補強技術手冊 (第三版)」,研究報告NCREE-2013-023,取自https://goo.gl/RwuGrP。 2. 交通部中央氣象局,「地震-測站」,取自https://goo.gl/zgY67i。 3. 經濟部中央地質調查所,「臺灣活動斷層觀測系統及便民查詢服務」,取自https://goo.gl/TNJrAS。 4. 中國土木水利工程學會 (2011),「混凝土工程設計規範之應用(土木404-100)(下冊)」,台灣,科技圖書。 5. 內政部營建署 (2011),「建築物耐震設計規範及解說」,取自https://goo.gl/h7dU6V。
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