國內港灣碼頭性能目標制定之建議

國內現行規範 4 種等級碼頭「特定級、A 級、B 級與 C 級」的用 途係數，分別為 1.5、1.25、1.0、0.8，由此可知，各等級地震所對應之 結構性能水準，應顯示著特定級碼頭性能水準高於 A 級碼頭，A 級碼

頭性能水準又高於 B 級碼頭，B 級碼頭性能水準則高於 C 級碼頭。

由原規範 B 級碼頭之用途係數為 1.0 可知，B 級碼頭為一個標準碼 頭，因此吾人可依原規範賦予 B 級碼頭之性能目標為基準，按各種碼 頭之重要度依序分配各地震等級所應對應的性能水準。

475 年回歸期地震為主要設計地震，在此等級地震作用下，4 種重 要度碼頭將按重要度依序對應 4 種等級之性能水準。因此為引入耐震 性能設計法，規範應對眾多人命安全有嚴重威脅、具特別重要性需在 震後維持使用功能以利救災、需處理危害物品、或其破壞對社會環境 與經濟會有嚴重衝擊與損害之設施，定為「特定級」耐震強化碼頭，

性能目標要求在 475 年回歸期地震力作用下應滿足第 I 級性能水準；若 以上各項影響較小，但破壞後很難修復者，則定為「A 級」碼頭，在 475 年回歸期地震力作用下應滿足第 II 級性能水準；小型且修復較容 易之設施或臨時結構，定為 C 級碼頭，在 475 年回歸期地震力作用下 應滿足第 IV 級性能水準；其他非「特定、A 級、C 級」碼頭者則為 B 級碼頭，在 475 年回歸期地震力作用下應滿足第 III 級性能水準。

中度地震以橋梁規範之計算方式為主，由約 30 年回歸期提升至約 50 年回歸期，由於特定級碼頭已要求在 475 年地震作用下保持彈性滿 足第 I 級性能水準，因此不需額外檢核中度地震作用下之性能水準，其 餘 A、B 級碼頭為中度地震作用下須滿足第 I 級性能水準，而 A 級碼 頭之受震反應更需小於 80%的降伏變形；另 C 級碼頭依序為滿足第 II 級性能水準。

本研究建議之性能目標不同於日本與 INA 規範，須增加 2500 年回 歸期最大考量地震所對應的性能水準來規定「特定級」、「A 級」與

「B 級」的碼頭性能，以滿足現行規範要求 A、B 級碼頭在 2500 年回 歸期地震作用時應不會發生倒塌，而「特定級」碼頭之損壞更不可高 於 475 年回歸期地震作用下之性能水準，使其在災難地震後仍具有修 復機會。因此建議在 2500 年回歸期地震作用下，按重要度排序，特定 級碼頭須滿足第 II 級性能水準，A 級碼頭須滿足第 III 級性能水準，B

級碼頭須滿足第 IV 級性能水準，而 C 級碼頭在此等級地震作用下應已 崩塌故不需檢核。

綜合 6.3.1 至 6.3.3 節之說明，在提升中度地震等級與特定級碼之 性能目標後，各級碼頭對應的性能目標可歸納如表 6-7 所示。工程師可 依據環境條件與業主對功能之要求來選擇合適的碼頭等級，再依據該 等級碼頭所對應之性能目標進行設計、分析、檢核。

表 6-7 本研究建議之各等級碼頭所對應的耐震性能目標

性能水準

地震等級 第Ⅰ級 第Ⅱ級 第Ⅲ級 第Ⅳ級

等級一 (中度地震)

A 級

小於 80%降伏反應 C 級 － － B 級

等級二

(475 年回歸期地震) 特定級 A 級 B 級 C 級 等級三

(2500 年回歸期地震) － 特定級 A 級 B 級

由表 6-7 可知，「C 級」碼頭僅須檢核中度地震及 475 年回歸期地 震下對應之性能水準，而「B 級」與「A 級」碼頭則需檢核中度地震、

475 年及 2500 年回歸期三種等級地震下所對應之性能水準。「特定級」

碼頭僅需檢核 475 年及 2500 年回歸期兩種等級地震下之性能水準。

本研究再將表 6-7 所述之性能目標繪製成性能目標區域圖，可更清 楚說明建議的性能目標之定義範圍與特性，如圖 6.3 所示，而此圖之使 用方式與圖 6.2 相同。

雖然從表 6-7 中顯示 A 級碼頭與 B 級碼頭在中度地震等級下對應 的性能水準皆須滿足第 I 級，但在圖 6.3 中即顯示出差異，原因為 A 級 碼頭在 475 年回歸期與 2500 年回歸期地震等級下，其設計性能水準要 求皆比 B 級碼頭高出一級，因而自然形成 A 級碼頭的設計強度容量高

於 B 級碼頭，在相同中度地震進行彈性分析檢核時，A 級碼頭的結構 反應理應小於 B 級碼頭。

30年回歸期

C級

地 地 地 級

475年回歸期

2500年回歸期

(高 高 )

地 地 地 地

第 一 級

第 二 級

第 三 級

第 四 級

特定 A級 B級

15年回歸期 50年回歸期 75年回歸期 100年回歸期

1

2

3

4

圖 6.3 本研究建議的港灣碼頭耐震性能目標區域圖