专题研讨耐震制震隔震系统介绍

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1、專題研討耐震制震隔國立台北科技大學震系建築與都市設計研究所統研究生／何政道．戴銘楠介紹郭建志．廖淑明李敏瑜　共同整理　一、耐震原理階地上部建物自由地盤地表面基礎．地中部杭表層地盤反射．屈折基盤地震波震源圖1地盤與建物的相互作用（一）耐震原理生塑鉸，藉以消耗地震能量，並降低建1.耐震設計基本原則築物所受之地震力，乃對付大地震的經耐震設計之基本原則，係使建築物濟做法。為防止崩塌，建築物產生的韌在中度地震時保持在彈性限度內，大地性比不得超過容許韌性容量。震時容許產生塑性變形，但韌性需求不耐震設計的另一目標，在使建築物

2、得超過容許韌性容量。大地震時若限制於中度地震時能保持在彈性限度內，使建築物須保持彈性，殊不經濟，因此容地震過後，建築物沒有任何損壞，以避許建築物在一些特定位置如梁之端部產免建築物需在中度地震後修補之麻煩。57專題研討2.最低耐震設計要求及地下室側壁的士壤彈簧，以正確算得耐建築物結構體;結構物部份構體、建築物振動周期、振態形狀及地面以上震制非結構構材與設備及非建築結構物，應各層引致之地震力。震隔設計、建造使其能抵禦至少為本規範所震4.韌性設計之必要性規定任何方向之地震力。系耐震設計訂定設計地震力時，已考統耐震設計

3、之設計地震力，為最小設介慮建築物之韌性容量而將設計地震力折紹計地震力，任何設計均不得低於此值。減。因此建築物應依韌性設計要求設計如為提高建築物之耐震能力超過此一最之，使其能達到預期之韌性容量。建築低標準，設計地震力自然可予提高。物之設計風力若大於設計地震力，構材3.基面之認定應按風力產生之內力設計，惟有關耐震基面係指地震輸入於建築物構造之之韌性設計及其他相關規定，仍應按規水平面，或可使其上方之構造視為振動定進行。體之水平面。建築物之耐震設計，由於考慮韌建築物之基面通常可假設在地面性，事實上在進行彈性分析設計時所

4、用層，因為建築物通常具有四周有牆的地的設計地震力，其對應的地表加速度頗下室。建築物地下室如無外牆，而另做低。因此，構材之設計若由風力控制，擋土牆供擋土時，基面應訂在基礎層。並不意味無需進行耐震韌性設計。當地建築物常為了整體分析設計之考慮，而震較大時，構材還是會降伏，仍需設計將基面訂在筏基底，此時可考慮筏基底具有韌性，以抵抗更大的地震。A受均佈載重彎矩圖B受水平力彎矩圖C中間基礎下陷彎矩圖情況ABC部材兩端上方受張力A點下方受張力A點上方受張力AB梁中央下方受張力C點上方受張力C點下方受張力A點左側受張力A點右側

5、受張力A點左側受張力AC柱C點右側受張力C點左側受張力C點右側受張力圖2三種情況下構材結構行為之差異58專題研討（二）結構系統2.規則性與不規則性結構︰耐1.結構系統可分類如下：任一結構可依其配置，區分為下列震(1)承重牆系統規則性結構與不規則性結構兩類。在許制震結構系統無完整承受垂直載重立體構多大地震中發現結構配置不良的不規則隔震架，承重牆或斜撐系統須承受全部或性結構，是致使結構發生破壞的主因。系大部份垂直載重;並以剪力牆或斜撐不規則性結構主要是立面、平面不規則統介構架抵禦地震力者。或地震力傳遞路徑不規則。一

6、般規則性紹(2)構架系統建築物在地震中的彈性反應較易掌握，具承受垂直載重完整立體構架，以剪因此構材進入非彈性的時機較勻稱，不力牆或斜撐構架抵禦地震力者。會集中在局部構材，但不規則性結構的(3)抗彎矩構架系統反應則較難了解。具承受垂直載重完整立體構架，以抗(1)規則性結構彎矩構架抵禦地震力者。規則性結構在平面與立面上，或抵抗(4)二元系統側力的結構系統上，沒有不規則性結二元系統具如下特性:構所具有的顯著不連續性。①具完整立體構架以承受垂直載重。(2)不規則性結構②以剪力牆、斜撐構架及韌性抗臂矩不規則性結構在平面與

7、立面上，或抵構架（SMRF）或混凝土部份韌性抗側力結構系統上有顯著的不連續抗彎矩構架（IMRF）抵禦地震性。力，其中抗彎矩構架應設計能單獨①立面不規則性結構抵禦25%以上的總橫力。a.勁度不規則性一軟層③抗彎矩構架與剪力牆或斜撐構架應b.質量不規則性設計使其能抵禦依相對勁度所分配c.立面幾何不規別性到的地震力。d.抵抗惻力的豎向構材立面內不連(5)未定義之結構系統續(6)非建築結構物系統e.強度不連續性一弱層剪力牆變位圖剪力牆變矩圖圖3變位及變矩圖59專題研討②平面不規則性結構二、制震（VibrationDam

8、ping）耐a.扭轉不規則性震制b.具凹角性「制震」一詞，具有其廣泛的意義，震隔c.橫隔版不連續性「制震」又稱「減震」，涵蓋範圍包括：震d.面外之錯位性控制機械一般振動、結構物對於地震及系統e.具不互相平行結構系統風等的制震，而本報告則以建築結構系介紹統與地震力的制震作為主要探討內容。（三）耐震補強當地震發生時，若有消能機制時，耐震補強的方法分成提高強度和變就可以抵銷部份傳導到結構體之