國立台灣海洋大學 河海工程學系 結構耐震評估與補強設計 2011.05.16 (一) 結構耐震能力之 性能分析 (二) 鍾立來 鍾

結構之性能曲線 工址短週期設計水平譜加速度係數 工址一秒週期設計水平譜加速度係數 工址設計水平加速度反應譜短週期與中長週期之分界 耐設規範 節2.6式2.8 工址設計水平加速度反應譜係數 耐設規範 節2.6表2.6(a) 鍾

結構之性能曲線 工址短週期設計水平譜加速度係數 當結構之週期為零，結構為剛體，結構之譜加速度即為等效最大地表加速度 AEP。 耐設規範 鍾

結構之性能曲線 結構之容量震譜乃結構譜加速度係數 Sa 與譜位移 Sd 之關係。 結構譜加速度係數 Sa 與譜位移 Sd 之關係： feq 為結構之等效振頻；g 為重力加速度。 結構之等效週期 鍾

結構之性能曲線 結構之應變能 Es 鍾

結構之性能曲線 結構之遲滯能 Ah Ah：自 (0, 0) 至 (Sd, Sa)，容量震譜曲線與 x 軸所圍之面積。 鍾

結構之性能曲線 結構之遲滯能阻尼比 κ: 阻尼比修正因子，校舍取0.33。 結構之固有阻尼比 結構之等效阻尼比 鍾

結構之性能曲線 結構之阻尼比修正係數 耐設規範 表3.1 BS：短週期結構之阻尼比修正係數 B1：短週期結構之阻尼比修正係數 鍾

結構之性能曲線 結構之譜加速度 短週期與中長週期之分界 鍾

結構之性能曲線 對應於譜加速度 Sa 及譜位移 Sd，結構性能之最大地表加速度 A 為： 鍾

結構之性能曲線 1. 容量曲線：基底剪力 Vbs 及頂層側位移 ΔRF。 2. 容量震譜：譜加速度 Sa 及譜位移 Sd。 鍾

結構之性能曲線 3. 結構之等效週期 Teq 。 4. 結構之阻尼比ζeq。 阻尼比修正因子κ，取0.33。 Ah：自 (0, 0) 至 (Sd, Sa)，容量震譜曲線與 x 軸所圍之面積。 鍾

結構之性能曲線 5. 結構之阻尼比修正係數 BS：短週期結構之阻尼比修正係數 B1：短週期結構之阻尼比修正係數 鍾

結構之性能曲線 6. 短週期與中長週期之分界 T0。 工址短週期設計水平譜加速度係數 SDS 工址一秒週期設計水平譜加速度係數 SD1 鍾

結構之性能曲線 7. 結構性能之最大地表加速度 A 為。 8. 結構之性能曲線：結構性能之最大地表加速度 A 與項層側位移 ΔRF 。 鍾

校舍平面試體 平面構架之正面及側面圖 鍾

校舍平面試體 平面構架之正面及側面圖 鍾

梁、柱及接頭之編號 鍾

材料之強度 混凝土抗壓強度 鋼筋降伏強度 #3： #6： #7： Es ： Ec ： 鍾

柱子之軸力 柱 C1 及 C5： 柱 C2 及 C6： 柱 C3 及 C7： 柱 C4 及 C8： 鍾

樓層剪力(kgf) 樓層位移(cm) 頂層位移(cm) 1F 2F 40848.3 25530.2 0.71977 0.44986 1.16963 41191.6 25744.8 0.73022 0.45364 1.18386 53975 33734.4 2.16268 0.59442 2.7571 54210.7 33881.7 2.2155 0.59701 2.81252 3.61234 4.20935 52672.6 32920.4 3.68353 0.58008 4.2636 23578 14736.2 4.42055 0.25966 4.68022 19535.7 12209.8 4.64676 0.21514 4.86191 7.35915 7.5743 18393.9 11496.2 7.55033 0.20257 7.7529 3829.86 2393.66 9.01431 0.04218 9.05649 9.97767 鍾

結構之容量曲線 基底剪力 頂層位移 鍾

結構之容量震譜 鍾

結構之容量震譜 由基底剪力，得譜加速度 Sa 由頂層側位移 ΔRF 基底剪力，得譜位移 Sa 鍾

結構之容量震譜 基底剪力(kgf) 頂層位移(cm) 譜加速度(g) 譜位移(cm) 40848.32362 1.169627339 40848.32362 1.169627339 0.32160139 0.95032221 41191.61808 1.183862177 0.32430416 0.96188802 53975 2.757095805 0.42494852 2.24014034 54210.71429 2.812517999 0.42680432 2.28517087 4.209353764 3.42009993 52672.5914 4.263603443 0.41469458 3.4641778 23577.96211 4.68021502 0.18563076 3.8026747 19535.71429 4.861908412 0.15380589 3.95030058 7.574298242 6.15411732 18393.86729 7.752902049 0.14481606 6.29923292 3829.86343 9.056491589 0.03015275 7.35839942 9.977666946 8.10685439 鍾

結構之容量震譜 譜加速度 譜位移 鍾

結構之等效週期及阻尼比 鍾

由上表內插後可得 試體位於台南市東區及地盤為第二類地盤 鍾

最大基底剪力所對應的層間變位 鍾

譜加速度(g) 譜位移(cm) Teq ζeq BS B1 T0 A 0.0000 0.3216 0.9503 0.3448 0.0500 1.0000 0.7429 0.1286 0.3243 0.9619 0.3455 0.0508 1.0051 1.0039 0.7438 0.1304 0.4249 2.2401 0.4606 0.1204 1.3850 1.3009 0.7909 0.2354 0.4268 2.2852 0.4642 0.1219 1.3892 1.3048 0.2372 3.4201 0.5679 0.1678 1.5130 1.4194 0.7918 0.2583 0.4147 3.4642 0.5798 0.1785 1.5419 1.4462 0.7920 0.1856 3.8027 0.9080 0.5894 1.9300 1.7500 0.8193 0.1538 3.9503 1.0167 0.7280 6.1541 1.2689 0.5604 0.1448 6.2992 1.3231 0.5975 0.0302 7.3584 3.1338 3.1302 8.1069 鍾

結構之性能曲線 性能目標地表加速度 頂層位移 鍾

桃園縣楊梅鎮 瑞埔國小校舍 正側面 後側面 鍾

平面圖 This is the typical layout of the elementary and high school buildings. (And we may find something special.)--click The classrooms are all connected in a row, and they are separated by the partition walls. There are a lot of windows and doors along the corridor, and there are usually no columns in the corridor. But, --click 鍾 33

立面圖 This is the typical layout of the elementary and high school buildings. (And we may find something special.)--click The classrooms are all connected in a row, and they are separated by the partition walls. There are a lot of windows and doors along the corridor, and there are usually no columns in the corridor. But, --click 鍾 34

靜態單向推垮試驗 鍾 35

空構架試體 鍾 36

空構架試體 鍾 37

結構之容量曲線 結構之容量曲線為基底剪力 Vbs 與結構頂層側位移 Δroof 之關係。 鍾

容量震譜 譜加速度 Sa vs. 譜位移 Sd 鍾 39

容量震譜 由容量曲線點（4.71,144.4） 知基底剪力 V＝4.71(tf) 得譜加速度 Sa 鍾 40

容量震譜 第一模態主導之屋頂位移 Δroof 由屋頂位移 Δroof=4.71(cm)，得譜位移 Sd 鍾 41

容量震譜 鍾

結構之等效週期及阻尼比 等效週期 等效阻尼比 43 鍾

鍾

性能曲線 性能目標地表加速度 鍾 45

作業十 2010.05.30 關廟國小校舍座落台南縣關廟鄉， 假設為第二類地盤。 二層樓高 二樓高程 3.5m，頂樓高程 7.3m。 頂樓無女兒牆或文化瓦。 鍾

作業十 頂樓平面圖 鍾

作業十 二樓平面圖 鍾

作業十 立面圖 鍾

作業十 柱尺寸表 鍾

作業十 梁尺寸表 鍾

作業十 材料強度 鍾

作業 10.1 2011.05.30 當基底剪力為最大時，求結構之等效週期 Teq。 當基底剪力為最大時，求結構之等效阻尼比 ζeq。 鍾

作業 10.2 2011.05.30 當基底剪力為最大時，求結構性能之最大地表加速度 A。 求結構之性能曲線，即結構性能之地表加速度 A 與頂層側位移 ΔRF 之關係。 鍾

參考文獻 營建署 (2004)，「建築物耐震設計規範及解說」。 中國土木水利工程學會 (2005)，「混凝土工程設計規範與解說」，土木401-96。 鍾

作業 作業檔為 .doc 或 .pdf 電子檔於 0529 (日) 前寄出 紙本於 0530 (一) 繳交 老師：chung@ncree.narl.org.tw 林琨偉助教：r98521226@ntu.edu.tw 顧丁與助教：pudding77127@hotmail.com 鍾

簡報 簡報檔為 .doc、 .pdf 或 .ppt 請於 0522 (日) 前寄出 老師：chung@ncree.narl.org.tw 林琨偉助教：r98521226@ntu.edu.tw 顧丁與助教：pudding77127@hotmail.com 鍾

學期報告 校舍結構耐震能力之簡易調查 鍾立來、簡文郁、葉勇凱、黃世建、佘健維 (2005)，「國民中小學典型校舍耐震能力之簡易調查」，國家地震工程研究中心，研究報告NCREE-05-007。 鍾

學期報告 校舍結構耐震能力之初步評估 新城國中 口湖國小 瑞埔國小 關廟國小 鍾

學期報告 以斷面分析，求校舍結構之基底剪力強度 新城國中 口湖國小 瑞埔國小 關廟國小 鍾

學期報告 校舍結構之耐震檢核 新城國中 口湖國小 瑞埔國小 關廟國小 鍾

考試 期中考 2011.5.2 (一) (講義1-6) 期末考 2011.5.30 (一) 學期報告 2011.6.13 (一) 鍾

成績 作業 15% 簡報 5% 期中考 35% 期末考 35% 學期報告 10% 鍾