台湾抗震规范-3

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1、第三章動力分析方法3.1適用範圍凡有下述任一情況之建築物，需以動力分析方法設計之：1.高度等於或超過50公尺或十五層以上之建築物。2.建築物超過20公尺或五層以上，且其勁度、重量配置或立面幾何形狀具有表1-1第1至第3種立面不規則性，或具有表1-2平面扭轉不規則性者。3.建築物超過五層或20公尺，非全高度具有同一種結構系統者。動力分析方法可為反應譜分析法或歷時分析法。解說：一般而言，建築物不規則者，須進行動力分析。3.2設計水平加速度反應譜係數動力分析採用韌性折減之加速度反應譜係數，其定義與第二章相同。動力分析之調整係數為I/(1.4ay)，但

2、為避免中小度地震時建築物過早降伏，對一般工址與近斷層區域，調整係數不得低於IFu/(4.2ay)，對臺北盆地，調整係數不得低於IFu/(3.5)。如設計地震力由(2-16c)式之VM所控制時，動力分析採用之加速度反應譜係數用，調整係數用I/(1.4ay)。建築物因地上結構、地下室結構及基礎土壤互制等值彈簧之阻尼比不同時，得依可信理論計算複合振態阻尼比。建築物阻尼比異於5%阻尼時，可由表3-1內插短週期與長週期的阻尼修正係數BS與B1，將工址短週期與一秒週期之設計水平譜加速度係數SDS與SD1修正為SDS/BS與SD1/B1。SDS與SD1之定義

3、與第二章相同。如無特別說明，結構阻尼比均設定為5%，而阻尼修正係數BS=B1=1.0。一般工址或近斷層區域之設計水平加速度反應譜係數SaD，隨建築物基本振動週期T與工址短週期與一秒週期之設計水平譜加速度係數SDS/BS與SD1/B1而改變，如表3-2所示。其中，短週期與中週期的分界T0由下式計算：(3-1)臺北盆地之設計水平加速度反應譜係數SaD，隨建築物基本振動週期T與工址短週期與中長週期設計水平譜加速度係數SDS/BS與(T0SDS/B1T)而改變，如表3-3所示。其中，經阻尼修正係數修正後之加速度反應譜短週期與中週期的分界由下式計算：(3

4、-2)則見表2-8(b)。3-7解說：欲進行動力反應譜分析，首先要決定韌性折減後之設計水平加速度反應譜，茲取(2-1)式與(2-16)式來計算設計地表水平加速度反應譜，以便與靜力分析方法相對應。實例分析時，對一般工址與近斷層區域，調整係數只要取I/(1.4ay)與IFu/(4.2)之大值，進行一次動力分析即可，對臺北盆地，調整係數則取I/(1.4ay)與IFu/(3.5)之大值，進行分析即可。如此便可使建築物在大地震中韌性需求不超過容許韌性容量，而在中度地震時也不致產生降伏。進行動力分析，工址之設計水平加速度反應譜係數SaD是一個必備的資料。事

5、實上因SaD值為加速度反應譜值與重力加速度的商，因此程式在設定調整係數時還要乘以。譬如長度以公尺計之單位系統，要再乘以9.8。阻尼比異於5%時之阻尼修正係數BS與B1，係參照美國IBC2000規範之規定及建研所報告「建築物性能設計法之性能目標與相關項目研究」之研究成果略加調整而定。基礎土壤互制等值彈簧之阻尼比可考慮土壤材料阻尼與輻射阻尼，應依可信理論計算，並可依下式計算複合振態阻尼比：(C3-1)其中，：第個振態之複合振態阻尼比[K]：整個系統之勁度矩陣：第個構材之勁度矩陣 ：第J個振態之振態形狀向量 ：第個構材在第J個振態所對應自由度之振態形

6、狀向量 ：第個構材的阻尼比針對較短週期之結構而言，結構體與地表同步運動，不會因阻尼比變化而受影響，因而推得如表(3-2)與(3-3)所示較短週期結構之內插公式。3.3總橫力之調整構造物動力分析所得任一主軸方向之總橫力應依下列規定調整：1.不規則性建築物總橫力應調整至第二章靜力分析所算得之最小設計水平總橫力。2.規則性建築物總橫力應調整至第二章靜力分析所得最小設計水平總橫力之90%。3.不規則性與規則性建築物動力分析所得總橫力若分別超過靜力分析或90%者，應採動力分析值。3-71.依3.2節規定，考慮基礎土壤互制阻尼比時，直接由表3-2或表3-3

7、配合表3-1計算靜力分析之最小設計水平總橫力及動力分析所需之設計反應譜，再依上述方法調整分析所得之總橫力。解說：動力分析振態疊加所得之總橫力，通常會小於靜力分析者，為增加須進行動力分析建築物之安全性，因此將總橫力調高。考慮基礎土壤互制阻尼比時，總橫力減少是合理的結果，因此以表3-2或表3-3配合表3-1之阻尼修正係數，由各主軸方向第一個振態之阻尼比，計算調整後靜力分析之最小設計水平總橫力；進行動力分析時，同樣由表3-2或表3-3得到修正之反應譜後進行動力分析並依本節規定調整總橫力。3.4結構動力分析模式動力分析時，建築結構之模擬應儘量反映實際情

8、形，因此要力求幾何形狀之模擬、質量分佈、構材斷面性質及土壤與基礎結構互制之模擬能夠準確。解說：動力分析時，建築物結構模擬之原則與靜力分析模擬原則相似。