(一) 防止結構物倒塌之耐震等級的評估方法
如上述，合乎國內現行規範之設計則為等級 1(基本等級)，等級 2 以上評 估時則須外加計算結構體之極限層剪力強度與必要極限層剪力強度。參照美 日等國有關此方面之資料，並試著建議可行之方法。首先參照日本[限界耐力 法]其計算流程簡述如下：
(1) 以剪力波速度 400m/sec 以上之地盤為基盤，規定於此基盤上阻尼比為 5%
之加速度反應譜(標準反應譜)。此時中地震考慮為大地震之 1/5。
(2) 標準反應譜乘上地盤放大係數 Gs，計算出輸入建築物的加速度反應譜。
其中Gs 之評估方法有根據地盤種類決定放大係數的簡便法，以及根據地 盤調查結果考慮地盤之非線性計算放大係數的精算法。
(3) 對象建築物根據靜力載重增量解析(Pushover)等，評估損傷限界強度和損 傷限界變位、損傷基本周期，計算換算成等價單質點自由度系之中地震 時的反應加速度，評估中地震時之反應剪力。針對此水平力進行容許應 力設計，確認層間位移角於 1/200 以下。相同的計算保有水平強度(安全 限界強度)、安全限界變位、安全限界基本周期、安全限界變形時依塑性 化遲滯狀況計算出等值阻尼常數。求出等價單自由度系大地震時之反應 加速度，評估大地震時之反應剪力，確認保有水平強度大於此反應值。
此設計法之特徵為所使用的設計剪力非根據樣式規格而定，而是根據考 慮建築物之強度、變形性能、阻尼性能之模型以反應譜法來計算出的反應值 數。(參考書目 1)
美國方面於耐震性能評估方法中，最主要發展與最常被討論之方法為 ATC-40 的容量震譜法和 FEMA273 的位移係數法，其也皆可利用靜力載重增 量解析(Pushover)進行初步之分析。FEMA273 利用簡化之單質點系等值勁度 計算出結構有效基本周期，由彈性系統反應之最大位移乘上一系列相關係數 (振態參與係數、結構遲滯行為、P-Delta 效應、彈性反應與非線性反應位移 之調整係數)計算出大地震下之最大位移量。根據規範建議之側力分布形對目 標建築物進行Pushover 分析，直到結構物之目標位移(通常為屋頂層)達到上 述計算之最大位移為止。最後檢討此狀況下之層間位移角及各構材之塑性轉 角等。ATC40 之容量震譜法基本原理為採用具有折減勁度及加大阻尼之等值 線彈性系統的位移反應來推估非彈性系統的位移反應。(參考文獻 2)
綜觀上述資料，其探討結構體之耐震性能時皆利用靜力載重增量解析 (Pushover)，因此本案也建議採用此方法作為基本，並參照 2002 年 8 月修訂 之「建築物耐震設計規範」。計算結構體之極限總剪力強度與必要極限總剪力 強度之建議方法如下述：
(1) 結構體極限總剪力強度之計算：考慮結構體之三次元模型，設定各構件 強度-變形關係，以選定之側力分布形式進行側向加載，當某層樓某構件 之塑性轉角達到安全限界時，視為該樓層達到極限狀態，此時各樓層承 受之層剪力為各樓層之極限層剪力強度，底層之極限層剪力強度即為結 構體極限總剪力強度。有時也將上述樓層達極限狀態簡化成該樓層之層 間位移角達到某設定值(通常將 RC 結構物考慮為 1/50，鋼結構考慮為 1/40) 時為極限狀態，即假設未有局部先行破壞之情形。側力分布形可採用均 勻分布、第一振態形、多振態模式及設計規範內之豎向分布形等。為了 配合必要極限層剪力強度之推估，建議可採用規範之豎向分布形。
必要極限總剪力強度之計算：基本想法為將結構體轉換成單質點自由度系 統，考慮最大可能地震時工址之最大水平加速度反應譜係數、該系統之等值 基本周期等，計算出必要之極限總剪力。上述考慮因素中等值基本周期及系 統地震力折減係數的建議計算方法敘述如下：
(a) 等值基本周期
其中
M
us為有效質量，δsd為極限狀態時之等值位移，V
s為安全限界強 度，對於側力分布形之外力，任一樓層達極限層剪力強度時之基層剪 力。而任一樓層之某一構材達極限塑性轉角或該樓層達極限層間位移 角時之層剪力稱為該樓層之極限層剪力。有效質量之計算如下：其中
M
i為各樓層之質量，δsi為達極限狀況下時各樓層之位移(cm)。極限狀態時之等值位移δsd之計算如下：
結構物之必要總剪力強度
Vm
= I S
aMW
其中
S
aM為考量最大地震時工址之最大水平加速度反應譜係數，I 為用途 係數，建築物周期採用等值之基本周期T
s。W 為結構體總重量。(二) 防止結構物損傷之耐震等級的評估方法
與上述防止結構物倒塌之耐震等級評估方法類似，合乎國內現行規範之設 計則為等級 1(基本等級)，等級 2 以上須外加計算結構體之損傷限界層剪力及 防止損傷之必要層剪力強度。以 Pushover 分析為基本計算層剪力強度。建議 方法如下述：
(1) 結構體損傷限界層剪力強度之計算：以上述結構模型及側力分布形進行 Pushover 分析，損傷限界之定義為任一構材達到降伏時之狀態，此狀態下 之基層剪力為結構體損傷限界總剪力強度，此時各樓層之位移稱為損傷限 界位移，各樓層之剪力稱為損傷限界層剪力強度。
s sd us
s
M V
T
=2π δ
∑ ∑
= 2
)2
(
si i
si i
us
M
M M
δ δ
∑ ∑
=
si i
si i
sd
M
M δ δ δ
2
防止損傷必要總剪力強度之計算：與上述相同將結構體轉換成單質點自由 度系統，考慮設計地震之工址設計水平譜加速度反應譜係數、該系統之等值 基本周期等，計算出必要總剪力強度。等值基本周期之建議方法敘述如下：
(a) 等值基本周期
其中 Mud為有效質量，δsy為損傷狀態時之等值位移，Vd為損傷限界 強度，對於側力分布形之外力，任一樓層達損傷層剪力強度時之基層 剪力。而任一樓層之某一構材達極降伏時之層剪力稱為該樓層之損傷 層剪力。有效質量之計算如下：
其中
M
i為各樓層之質量，δ
di為達損傷限界狀況時各樓層之位移(cm)。損傷限界狀態時之等值位移δsy之計算如下：
結構物之必要防止損傷基底剪力強度 Vd
= IS
aDW/D
f其中
S
aD為工址之設計地表水平加速度反應譜係數，I 為用途係數，建築 物周期採用等值之基本周期T
d。W 為結構體總重量。Df為設計地震力折 減係數，台北盆地為 2.5 其餘地區為 3.0。∑ ∑
= 2
)2
(
di i
di i
ud
M
M M
δ δ
d sy ud
d
M V
T δ
π
=2
∑ ∑
=
di i
di i
sy M
M
δ
δ δ
(三) 防止結構物損傷之耐風等級的評估方法
依現行採用之風力設計規範建議案(文獻 5)設計之結構物等級為 1(基本等 級)，等級 2 之結構物其設計風力須為等級 1 的 1.2 倍(回歸期約為 100 年)，且 受風載重作用後之屋頂側向位移須符合該建議案第七條之規定。國內結構物 之設計大部分受地震載重控制，因此即使設計風力提高1.2 倍對於中低住宅結 構物似乎很容易達成，如此將失去評估等級之意義。建議等級 2 之評估除本 體結構外，局部構件、外部裝飾物及其附屬結構如水塔等皆應列入評估。