結構耐震評估與補強：TEASPA 4.0線上服務網頁(下)

王佳憲¹、賴昱志²、李其航³、林志偉³、鍾立來^1,5,6、薛強³、彭瑞龍¹、邱聰智^1、4

¹國震中心、²土木/結構技師、³中興工程顧問社、⁴臺科大營建系、⁵臺大土木系、⁶成大土木系

四、分析流程：HingeProp模組

系統於執行FrameInfo模組後，會寄給使用者執行完畢之通知信，使用者可依連結至該專案下載執行結果之壓縮檔。該壓縮檔將包含兩個資料夾，分別為使用者上傳之檔案(input)、及系統篩選出需設定非線性鉸桿件之EXCEL輸入資料表(output)，該輸入資料表將於上傳之輸入資料表的頁面5.1列出桿件資訊(如圖12)，使用者僅需進行部分欄位填寫及覆核，輸入資料表之各欄位說明（如圖13）。圖13中，L_d及L_e分別為桿件I端束制長度及桿件有效長度，兩者影響非線性鉸性質及位置設定，圖14分別以一空構架及含台度磚牆之平面構架，說明有效長度之計算方式；I端束制長度L_d與結構分析軟體的非線性鉸設定相對位置SRL之間的轉換式，於ETABS 2016、2017及SAP2000 v20版之定義，並不相同；L_d之輸入方式與SRL之轉換方式可見（如圖15），針對ETABS軟體而言，其非線性鉸相對位置(SRL)，應以桿件全長扣除兩端偏移長度計算，而SAP2000則以桿件全長計算；此處以一空構架及含台度磚牆之平面構架(如圖16)，分別說明使用者在覆核或調整I端束制長度L_d之方式。

以空構架梁構件為例，其L_d值應輸入I端於接頭區之束制長度O_i，且該值應不為0(考慮接頭區受柱構件束制情形)，方可正確設定非線性鉸之位置，使用者若於輸入資料表中之梁構件，誤將L_d輸入0，程式將無法執行，並會寄件通知使用者L_d 未符合規則。完成所有桿件資料覆核、及L_d與L_e之填寫後，使用者可視自身需求，填寫Calc欄位，輸出構件之非線性鉸計算書。惟，要求輸出之計算書數量多寡，將影響程式運行速率，建議使用者，於此階段僅挑選有必要之計算書輸出即可，避免等待時間過久。

本案例完成輸入資料表，頁面5.1覆核及輸入後的頁面（如圖17），此時可將輸入資料表(.xlsx)、及模型文字檔，一併上傳至線上服務網頁之HingeProp模組，進行非線性鉸設定。

系統於執行完成後，會寄給使用者執行完畢之通知信，使用者可依連結至該專案，下載執行結果之壓縮檔，該壓縮檔將包含兩個資料夾，分別為使用者上傳之檔案(input)、完成非線性鉸設定之模型文字檔和輸出之構件非線性鉸計算書(output)。完成設定之模型文字檔上，除非線性鉸外，桿件彈性狀態之慣性矩開裂折減係數，亦已同步調整完畢(如圖18)，使用者可透過輸出之非線性鉸計算書(如圖19)、檢視模型之非線性鉸參數(如圖20)等，確認線上服務網頁之設定是否正確。該工作資料表之各欄位，使用者均可視其需求進行調整，惟需注意ID至L欄位，需與模型文字檔一致，方可執行該模組。該工作資料表之詳細輸入方式，則可參照使用手冊[4]。

五、分析流程：PGA模組

確認非線性鉸設定之位置、及非線性鉸參數正確後，即可進行側推分析，側推分析之設定方式，可參照技術手冊[1]，於側推分析完成後，可得容量曲線，此時需將容量曲線轉換至容量震譜，最後再轉換為性能曲線，其詳細計算方式，可參考技術手冊[1]，目標性能點選取則參照表1。使用者於完成側推分析後，可由ETABS匯出容量曲線之EXCEL檔，另外再於Show Table，匯出側推分析各步驟(step by step)之層間位移，並將兩個EXCEL檔，合而為一(如圖21)，其中EXCEL檔之分頁名稱，不可自行更動，程式方可判讀。完成容量曲線資料表(.xlsx)後，並於輸入資料表，頁面1.1之側推方向模態，輸入模態分布後，即可上傳至PGA模組，進行性能曲線計算，若使用者要同時計算不只一個方向之耐震性能，則可填上其它側推方向之模態。完成後可將輸入資料表(.xlsx)、容量曲線資料表(.xlsx)一併上傳至線上服務網頁之PGA模組，若使用者要同時計算不只一個方向之耐震性能，則可同時上傳不同方向之容量曲線資料表，本案例僅針對+X進行分析，故於PGA模組之「上傳+X方向檔案」處，上傳容量曲線資料表即可。

系統於執行完成後，會寄給使用者執行完畢之通知信，使用者可依連結至該專案下載執行結果之壓縮檔，該壓縮檔將包含兩個資料夾，分別為使用者上傳之檔案(input)、完成計算之性能目標地表加速度計算書、及容量曲線與性能曲線整合圖(output)。下載完成後，可由性能目標地表加速度計算書(如圖22)，得知各步驟之層間位移。由於本案例於最大層間位移2%時(表1)，均無垂直承載構件軸力喪失，使用者可於計算書中選取性能目標，位於第6步與第7步間進行線性內插，算得本案例之性能地表加速度A_P=0.437g。目前線上服務網頁之PGA模組，若使用者欲自行判斷層間位移，未上傳層間位移資訊，或是提供之層間位移資訊有誤，導致程式無法判讀，此時PGA模組仍會運行，惟產生之性能地表加速度計算書最末兩欄(最大層間位移及其發生樓層)，將顯示為空白。

六、結語

本文以一兩層樓簡易案例，實際說明：如何透過TEASPA 4.0線上服務網頁之輔助，進行詳細評估，透過線上服務網頁，國震中心可將最新技術回饋予使用者，並即時修正錯誤，使用者於實際操作時，可依照本文之方式，逐步進行分析，或是挑選有需要之模組使用即可。

本文概略性說明線上服務網頁之操作方式，期能使讀者對於線上服務網頁之使用，有初步認知，使用者可於線上服務網頁之下載專區，下載線上服務網頁使用手冊、示範案例交互參考，了解如何透過線上服務網頁輔助進行詳細評估。如欲了解TEASPA 4.0技術手冊之相關內容，亦可於下載專區之技術文件下載TEASPA 4.0技術手冊，線上服務網頁首頁，亦會顯示最新之更新內容。如諸位先進於實際使用後，對於線上服務網頁有相關建議，亦歡迎提供予國震中心作為參考。

參考文獻

1.     邱聰智、鍾立來、涂耀賢、賴昱志、曾建創、翁樸文、莊明介、葉勇凱、李其航、林敏郎、王佳憲、沈文成、蕭輔沛、薛強、黃世建，「臺灣結構耐震評估與補強技術手冊 (TEASPA V4.0)」，國家地震工程研究中心，報告編號NCREE-20-005，台北，2020年。下載連結：https://teaspa.ncree.org.tw/Home/Download

2.     TEASPA 4.0線上服務網頁：https://teaspa.ncree.org.tw/

3.     邱聰智、蕭輔沛、鍾立來、翁健煌、李其航、劉建均、薛強、何郁姍、陳幸均、楊智斌、翁樸文、沈文成、涂耀賢、楊耀昇、李翼安、葉勇凱、黃世建，「臺灣結構耐震評估側推分析法 (TEASPA V3.1)」，國家地震工程研究中心，報告編號NCREE-18-015，台北，2018年。

4.     中興工程顧問社，「臺灣結構耐震評估側推分析法TEASPA v4.1.0 線上服務網頁使用手冊」，中興工程顧問社。下載連結：https://teaspa.ncree.org.tw/Home/Download

表1  目標性能點選取標準[1]

圖12  系統輸出之輸入資料表頁面5.1

圖13  EXCEL樣版頁面5.1各欄位所對應之項目

圖14  有效長度Le計算方式

圖15  I端束制長度Ld計算方式

圖16  桿件I端束制長度Ld計算方式

圖17  覆核及輸入完成後之輸入資料表頁面5.1

圖18  桿件非線性鉸位置及開裂慣性矩折減

圖19  桿件非線性鉸計算書(僅節錄部分，以STORY2 C1柱為例)

圖20  柱之非線性鉸參數(以STORY2 C1柱為例)

圖21  PGA模組-容量曲線資料表之上傳資料

圖22  案例之性能目標地表加速度計算書(僅節錄第二頁)