結構耐震評估與補強設計結果之檢核(下)

楊耀昇1、周維苓2、鍾立來2,3,4、賴勇安2、邱聰智3、賴昱志2

1永安土木技師事務所、2臺大土木系、3國震中心、4成大學土木系

註：前一篇已介紹五項檢核要點，這篇繼續介紹剩餘之六項

六、構件力與位移之關係

結構執行側推分析後，每一類構件之每一類非線性鉸，最少取一樣本，從結構模型中，輸出每一步驟之力 (彎矩、剪力或軸力) 及位移 (或轉角)，進而繪其力與位移之關係曲線，並與事先備妥之關係曲線比對 [4]，確認與結構模型溝通無誤。結構補強後，其補強構件力與位移之關係，比照檢核。

選取的一樓柱C4(圖4) [5] 為撓曲破壞，故應與撓曲破壞機制之柱剪力位移曲線比較(圖10)，由圖10可確認與結構模型溝通無誤。同理，亦由模型中二樓梁B16(圖4)，將其兩梁端彎矩於側推過程之彎矩、轉角關係，與理論之梁彎矩比較(圖11、12)，確認結果合理。

七、構件之破壞模式

八、結構之破壞模式

檢視每一步驟整體結構非線性鉸之發展，確認破壞模式之合理性。若為強柱弱梁之破壞模式 (接頭之梁充分發展其彎矩非線性鉸) [6]，則接頭之梁彎矩強度的和，應低於柱子；若為弱柱強梁之破壞模式，則因柱於接頭處彎矩分配不均，接頭之柱子彎矩強度的和，可能高於梁，亦可能低於梁[5]，工程師可透過分析軟體輸出該接頭之彎矩分配狀況，確認其結果是否合理。觀察在彈性段時是否有軟層性質，若有軟層，則該樓層之勁度應低於其上一樓層[2]，若無軟層，則該樓層之勁度會高於其上一樓層。並觀察側推分析的每一步，若出現弱層 (該樓層垂直構件充分發展其非線性鉸) [2]，則該樓層之剪力容量需求比，應低於其上一樓層。

結語

結構耐震評估與補強之難度，不亞於新建結構之耐震設計。評估與補強之結果，攸關結構所有權人及使用者之權益 (生命及財產)，執業之工程師不得不慎。執行評估與補強之工程師 (尤其是剛進入此領域者)，不應盡信分析程式之結果。分析程式可能沒錯，工程師也可能沒錯，但是，只要雙方之溝通出了問題，即可能釀成大錯。本文從載重、構件及結構，依序檢核，期確認 (補強前後) 評估結果之合理性，供工程師參考，共同維護工程之專業，進而守護結構所有權人及使用者之權益。

參考文獻

1.鍾立來 (2018)，「耐震能力詳細評估結果之檢核」，內政部營建署，都市危險及老舊建築物結構安全性能，評估結果查核講習會。https://youtu.be/qD9gXM5OJrY 。

2.內政部營建署 (2011)，「建築物耐震設計規範及解說」，100.01.19台內營字第0990810250號令修正部分規定，自中華民國一百年七月一日生效。http://www.cpami.gov.tw/chinese/index.php?option=com_content&view=article&id=10471&Itemid=57 。

3.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)」。混凝土工程委員會，科技圖書。

4.蕭輔沛、鍾立來、葉勇凱、簡文郁、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、涂耀賢、柴駿甫、黃世建、孫啟祥，「校舍結構耐震評估與補強技術手冊(第三版)」，國家地震工程研究中心，報告編號：NCREE-13-023，台北，2013年。

https://www.ncree.org/PublicationProfile.aspx?id=10870 。

5.楊耀昇、周維苓、鍾立來、賴勇安、邱聰智、賴昱志 (2018)，「結構耐震評估與補強設計結果之檢核(上)」，臺灣省土木技師公會，技師報，投稿中。

6.內政部營建署 (2017)，「混凝土結構設計規範」，內政部91.6.27台內營字第0910084633號令訂定，內政部106.5.31台內營字第1060805829號令修正。http://www.cpami.gov.tw/chinese/index.php?option=com_content&view=article&id=10431&Itemid=57。

7.鍾立來、林聖學、賴昱志、黃國倫、曾建創 (2015)，「結構耐震設計：強柱弱梁之檢核」，臺灣省土木技師公會，技師報，第981期。

表4 柱撓曲破壞之側向強度與剪力破壞之側向強度比較

表5 性能點參數檢核

圖10 一樓柱C4剪力與層間位移之關係

圖11 二樓梁B16左端彎矩與轉角之關係

圖12 二樓梁B16右端彎矩與轉角之關係

圖13 最大基底剪力之非線性鉸發展

圖14 側推分析之容量曲線

圖15 側推分析經轉換後之容量震譜

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