台湾抗震规范-2.pdf

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1、第二章靜力分析方法2.1適用範圍形狀規則之建築物，不屬須進行動力分析者，可依本章之規定計算地震力，並以靜力法進行結構分析。地震力可假設單獨分別作用在建築物兩主軸方向上。靜力分析方法適用於下列建築物之耐震分析：1.建築物之抵抗側力結構系統為表1-3所列舉者，其高度小於50公尺且未達十五層，且須為規則性建築物或不須進行動力分析之不規則性建築物者。2.建築物由上、下兩部分構成，下方部分剛性大，上方部分剛性甚小。此兩部分分別考慮時，均係規則性建築物。下方部分平均樓層勁度至少為上方部分平均樓層勁度的10倍以上，而整幢建築物之基本振動週期不大於將上方部分之底部視

2、為固端所得基本振動週期的1.1倍者，此時上、下兩部分之地震力可分別計算。解說：形狀規則之建築物，適用本章所提之靜力分析法以決定設計地震力，並以靜力法進行結構分析。對3.1節所提須採用動力分析之建築物，則應依第三章之規定進行動力分析。符合第2種條件之建築物，其上、下兩部分之地震力可用靜力分析方法計算之。2.2最小設計水平總橫力構造物各主軸方向分別所受地震之最小設計水平總橫力V依下式計算：SIaDV=W(2-1)1.4αFyuS⎛S⎞aDaD(2-1)式中，得依(2-2)式修正，修正後命為⎜⎟如下：⎜⎟FFu⎝u⎠m2-20⎧SSaDaD⎪;≤0.3FF

3、⎪uu⎛SaD⎞⎪SaDSaD⎜⎜⎟⎟=⎨0.52+0.144;0.3<<0.8(2-2)FFF⎝u⎠m⎪uu⎪SaDSaD0.70;≥0.8⎪FF⎩uu則I⎛S⎞aDV=⎜⎟W(2-3)⎜⎟1.4αFy⎝u⎠m其中，SaD：工址設計水平譜加速度係數，為工址水平向之設計譜加速度與重力加速度g之比值。除了臺北盆地依本章第七節規定外，一般工址與近斷層區域可依本章第三至六節之規定訂定。I：用途係數，依本章第八節規定。2W：建築物全部靜載重。活動隔間至少應計入75kgf/m之重量；一般倉庫、書庫應計入至少四分之一活載重；水箱、水池等容器，應計入全部內容物之重

4、量。α：起始降伏地震力放大倍數，依本章第九節規定。yFu：結構系統地震力折減係數，依本章第九節規定。解說：以(2-1)式做為計算彈性靜力分析時建築物各主軸方向分別施加的設計水平總橫力，在觀念上很容易讓人接受。工址設計水平譜加速度係數SaD代表結構物在設計地震所引致的工址絕對水平譜加速度係數，代表之意義為86年版規範中工址水平加速度係數Z與工址正規化水平加速度反應譜係數C之乘積，即0.4S=Z(=EPA/g)，表C2-1為短週期之設計水平譜加速度係數與其等值EPADS之對照表；對於若有須要依工址水平加速度係數Z進行其他本規範未規定之相關耐震設計或耐震評

5、估時，即可直接取Z=0.4S為工址地表水平加速度係數來進DS行分析。由於建築物具有韌性，若將建築物設計成大地震時仍保持彈性，殊不經濟。大地震時容許建築物進入非彈性變形，可將彈性設計地震力予以降低，而其降低幅度，端視韌性好壞而定。韌性好的建築物，結構系統地震力折減係數F就u可以大一些。如圖C2-1所示，建築物承受側力與其所產生的側位移，在外力不大時係線性，其後會變為非線性，最後建築物在承受P的側力，側位移達Δ時，uu2-21因韌性被用盡而崩塌。此非線性的關係可以彈塑性關係來理想化，亦即彈性一直維持到P，其後變為完全塑性，韌性容量為Δ/Δ。一般建築物的設

6、計，不論uuy採用工作應力法或極限設計法，在設計水平地震力P作用下，結構尚未開始降d伏。當地震力增加一個倍數α，達P後，第一個構材斷面才開始降伏，即yyα=P/P。由於建築物的靜不定度較高，在設計得頗均勻，各斷面降伏時機接yyd近下，取保守的估計，外力須調升至1.4P後，結構才達能承受的最大側力P。yu表1-3所示為各種結構系統的韌性容量R，可據以計算結構系統地震力折減係數F。u具有韌性容量R的建築物，當開始降伏後，地表加速度到底要增加幾倍才會將韌性用光，乃與建築物的週期及所適用的反應譜有關。一般而言，週期長的建築物F=R，意即建築物降伏後可抵抗降伏

7、時地表加速度的R倍後，建築物才會u因韌性用盡而崩塌。但對週期短的建築物而言，F=2R−1，即韌性對耐震能u力不像長週期建築物那麼有效。在靜力分析時，工址設計水平譜加速度係數於不得低於0.4S，以避免長週DS期建築物的設計地震力過低。同時，長週期之建築物，P−Δ效應較顯著，在建築物未降伏前，此效應會增加梁、柱的彎矩，在建築物降伏後，此效應也會使韌性對耐震的效用變低，此亦為吾人對長週期建築物之設計地震力給予下限的另一原因。對短週期結構而言，因為其與土壤互制後阻尼比較高，地震力需求會降低，所以根據S/F值之不同，取阻尼比為5%~14%左右，再依據第三章表3

8、-1中之aDu短週期結構阻尼修正係數，計算其折減後之S/F值，並依此於(2-2)式中對aDuS/F設其上限，