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。

圖1 範例結構3D示意圖

圖2 範例結構X向(側推方向)立面示意圖

圖3 範例結構平面示意圖

圖4 中央氣象局HWA008測站位置示意圖

圖5 HWA008測站與2018年花蓮地震之相對位置

圖6 範例結構柱、梁斷面及其配筋圖

圖7 範例結構之側推曲線及其二性能點 ( A:V_bs=0.8V_max (I=1.5), B:V_bs=V_max

圖8 I = 1.50 ( V = 0.8V_max ) 時之塑鉸發展圖(step2)

圖9 範例結構之容量震譜及其二性能點 ( A:Vbs=0.8Vmax (I=1.5), B:Vbs=Vmax (I=1.25)

圖10 範例結構之需求譜加速度及其性能點 ( I = 1.50、V= 0.8Vmax )

圖11 I = 1.25 ( V = V_max ) 時之塑鉸發展圖(step6)

圖12 範例結構之需求譜加速度及其性能點( I = 1.25、V= V_max )

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