動力分析內容比較

1.我國隔震結構動力分析流程

以下動力分析流程主要依據我國「建築物隔震設計規範」(中華民國九十一 年四月版)，於分析流程中加入速度相依型隔震用阻尼器，其分析模式乃參考日 本隔震設計規範，針對我國與日本規範上應用的原則，融入分析流程之中。以下 的分析流程大致可區分為反應譜分析流程與歷時分析流程，如下表所示。

(1)反應譜分析流程

●加速度反應譜為

檢核相對側向位移角 檢核建築物間隔 檢核極限層剪力強度 檢核桿件內力 動力分析桿件內力調整係數

結構設計

分析設計

dynamic

V V

αy

θ=^0.0075

分析設計完成

(2)動力歷時分析流程

●所輸入地震波加速度歷時依據

檢核相對側向位移角 檢核建築物間隔 檢核極限層剪力強度 檢核桿件內力 動力分析桿件內力調整係數

結構設計

分析設計

dynamic

V V

αy

θ=^0.01

分析設計完成

2.動力分析內容比較

(1)靜力與動力分析適用基準

我國規範對於靜力分析的適用範圍包括：

(a)隔震系統及其上方之結構屬於規則性配置者。

(b)結構隔震後之有效週期小於或等於 2.5 秒者。

(c)結構座落於第一及第二類地盤且距活斷層有適當距離者。

(d)隔震系統能產生回復力與其具有明顯不受加載影響之力與位移特性者。

若為以上除外之類型時，則需要作動力分析，至於動力分析時是否也要作靜 力分析，由我國規範內容可知，反應譜分析所得到之總橫力除以起始降伏地震力 放大倍數不得小於80%之靜力分析總橫力；非線性歷時分析所得到之總橫力除以 起始降伏地震力放大倍數亦不得小於60%之靜力分析總橫力，故作動力分析時，

也必須作靜力分析。

日本規範對於靜力分析的適用範圍為一個概括性的規定，強調設計者針對隔 震設計規範自行做專業判斷，大部分實務界的工程師對於隔震建築物亦會採用動 力歷時分析。靜力分析概括性的規定包括：

(a)建築物高度小於 60 公尺。

(b)第一類或第二類地盤且無液化之可能。

(c)上述兩點必須為基礎隔震。

日本規範對於靜力析的適用範圍並無太多的規定，主要是因為其強調動力分 析的重要性，一般而言，隔震結構物採用動力分析在其國內已經隱然形成共視，

即使其規定建築物高度小於60 公尺可以作靜力分析，但是日本國內的設計者，

仍然會考慮採用動分析。

由上述可知，我國對於隔震建築物在作動力分析所得到的結果尚必須與靜力 分析做比較，日本規範則認為作動力分析則不需要做靜力分析，因為動力分析的 模擬較趨近於真實結構的力學行為，且根據彈塑性動力歷時分析所得到的反應值 往往會大於靜力分析得到的反應值，故只考慮作動力歷時分析。

(2)動力分析的定義

我國規範對於隔震結構物之動力分析大致可區分析為反應譜分析與非線性 歷時分析。反應譜分析乃是各振態利用SRSS 或 CQC 等方法求得動力反應值，

非線性歷時分析法則是選定三組以上的地震波採用直接積分法求得動力反應 值，兩則在分析上相同點是結構物為彈性分析，其中非線性歷時分析所謂之非線 性是指隔震系統非線性，非指結構物本身非線性。

日本規範所謂的隔震建築物之動力分析亦是指非線性歷時分析，日本所謂的 非線性不只是指隔震系統本身非線性，亦包括結構物本身之非線性，換言之，日 本國內所謂動力分析是指作彈塑性動力歷時分析，但不包括反應譜分析。

我國規範雖然對於動力歷時分析可以選定三種以上的地震波，但卻沒有規定 基本要求的地震波，例如EL CENTRO 地震波、人工合成地震波等，日本國內對 於歷時分析所採用的地震波則多所規定，規定的地震波稱為公告地震波，其規定

的目的是為了防止設計者選取危害度較小的地震波，低估了隔震結構承受地震力 的效應，故有基本的公告地震波。