第三章 性能設計法之相關研究
3.3 位移反應譜分析
傳統之強度設計法(力法)為採用加速度反應譜及由規範規定之韌 性折減係數求得設計地震力而進行分析設計，方法較為簡單且也被現 行規範所採用，但其於某些情況下可能不一定完全合理。位移設計法 則為提供一個較合理之耐震設計方法，其為在一選定之地震水準下設 計結構使能達到所預期之位移量，而非以力量控制設計結果，對於位 移設計法應用於多自由度系統之設計概念與設計流程參見附錄 A。為 了要進行位移設計，則位移反應譜(Displacement Response Spectral)為 必備的工具。
本研究報告就以 921 地震主震及其三個餘震之各類地盤與台北 盆地的地震紀錄進行位移反應譜分析，以在不同地震規模下探討各類 地盤之位移反應譜特性，以為制定設計位移反應譜之依據，所選擇之 921 地震的三個餘震之規模、震央位置、深度列於表 3.3a中，並將其 分別編號為 AS02、AS06 及 AS07。在進行位移反應譜之分析前，為 了避免過年低頻之訊號影響分析之結果，首先將各類地盤之加速度歷 時紀錄進行基線修正，修正之方式為採用 Ormsby Filter 將訊號頻率 0.1Hz 以下之，也就是週期 10 秒以上之訊號濾除，整體訊號處理之流 程如圖3.12之流程圖所示。本研究採用之地震紀錄的測站列於表 3.3b 中，所有 921 地震主震記錄分析結果如圖 3.13 中所示，圖中同時顯 示正規化加速度與位移反應譜。由分析之圖中可以觀察到，在 921 地 震主震作用下，對於第一至第三類地盤，其中週期區段(等速度段)與 長週期區段(等位移段)之轉換週期 Tc約為在 5 秒至 6 秒左右，對台北 盆地則約為在 4 秒左右。另圖3.14-3.16中則分別為餘震編號 AS02、
AS06 及 AS07 之各類地盤的正規化加速度與位移反應譜，除餘震 AS02 之地震記錄分析顯示反應譜中週期與長週期之轉換週期 Tc約為 在 5 秒至 6 秒左右外，其餘兩餘震 AS06 及 AS07 分析所得之中週期 與長週期之 Tc皆約在 2-3 秒左右。
綜合以上之分析結果，配合建研所報告「建築物耐震設計規範及 解說之修訂研究」之研究成果，經由譜加速度與譜位移及譜速度與譜 位移之關係式，可以初步將位移設計反應譜訂為
表3.3a 921集集地震及主要餘震參數一覽表
發震時間 震央位置 深度 地震規模
編號 (UT) 北緯 東經 (KM) ML
強震記錄 (站) EQ92101 1999/09/20
17:47:15.85 23o51.15’ 120o48.93’ 8.0 7.3 443 AS02 1999/09/20
18:03:40.83 23o47.49’ 120o52.58’ 3.5 6.6 366 AS06 1999/09/22
00:14:40.77 23o49.58’ 121o02.80’ 15.6 6.8 396 As07 1999/09/25
23:52:49.51 23o51.56’ 121o00.35’ 9.9 6.8 397
表3.3b 地盤分類之測站編號
地盤種類 資料筆數
CHY042 CHY046 CHY050 CHY052 CHY079 CHY081 CHY086 CHY087 CHY102 CHY109 CHY110 HWA002 HWA022 HWA023 HWA024 HWA026 HWA033 HWA038 HWA046 HWA053 HWA056 ILA010 ILA015 ILA024 ILA031 ILA043 ILA050 ILA051 ILA052 ILA054 ILA063 TAP034 TAP035 TAP036 TAP052 TAP059 TAP060 TAP065 TAP066 TAP067 TAP069 TAP072 TAP075 TAP078 TAP079 TAP081 TAP086 TAP087 TAP103 TCU008 TCU010 TCU015 TCU017 TCU018 TCU025 TCU029 TCU034 TCU039 TCU045 TCU046 TCU047 TCU048 TCU057 TCU070 TCU083 TCU084 TCU089 TCU094 TCU095 TCU100 TCU104 TCU105 TCU128 TTN018 TTN024 TTN025 TTN040 TTN041 TTN046
CHY010 CHY014 CHY015 CHY019 CHY034 CHY035 CHY036 CHY041 CHY047 CHY058 CHY088 CHY099 CHY100 HWA003 HWA005 HWA006 HWA007 HWA009 HWA011 HWA012 HWA013 HWA014 HWA015 HWA016 HWA017 HWA019 HWA020 HWA025 HWA027 HWA028 HWA029 HWA030 HWA031 HWA032 HWA034 HWA035 HWA036 HWA037 HWA039 HWA041 HWA043 HWA044 HWA045 HWA048 HWA049 HWA050 HWA051 HWA054 HWA055 ILA001 ILA002 ILA005 ILA006 ILA012 ILA013 ILA014 ILA016 ILA020 ILA021 ILA027 ILA032 ILA035 ILA036 ILA037 ILA039 ILA044 ILA046 ILA049 ILA061 ILA062 ILA064 ILA066 KAU048 TAP046 TAP047 TAP049 TAP053 TAP077 TAP083 TAP084 TCU006 TCU007 TCU009 TCU014 TCU026 TCU031 TCU033 TCU036 TCU038 TCU042 TCU056 TCU059 TCU061 TCU071 TCU072 TCU074 TCU078 TCU079 TCU081 TCU092 TCU096 TCU098 TCU101 TCU107 TCU109 TCU123 TTN001 TTN002 TTN004 TTN014 TTN020 TTN022 TTN023 TTN031 TTN032 TTN033 TTN042
CHY002 CHY004 CHY008 CHY012 CHY016 CHY017 CHY025 CHY026 CHY027 CHY032 CHY033 CHY039 CHY044 CHY054 CHY055 CHY059 CHY060 CHY071 CHY076 CHY082 CHY090 CHY092 CHY093 CHY094 CHY104 CHY107 CHY116 ILA003 ILA004 ILA008 ILA030 ILA041 ILA042 ILA048 ILA055 ILA056 ILA059 TCU040 TCU110 TCU111 TCU112 TCU113 TCU115 TCU116 TCU117 TCU118 TCU119 TCU140 TCU141 TCU145
TAP003 TAP005 TAP006 TAP007 TAP008 TAP010 TAP012 TAP013 TAP014 TAP017 TAP020 TAP021 TAP026 TAP051 TAP090 TAP095 TAP097 TAP098 TAP100
第