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況，並搭配安家固園計畫相關文獻，研議此計畫可能的研究需求，並從該計畫 之各項研究需求中取得本研究範疇內之項目，嘗試提供相關之研究成果。

舉例而言，根據安家固園計畫之說明簡報[18]，初步評估以公寓大廈與具 有軟弱層之建物優先為對象，然而，建物若再依用途、樓層數、建造年代等條 件再做區分，並排定明確的推動優先次序，可增進評估補強的效益。

表 3-1 國內改善計畫之適用對象與執行狀況

第二節既有建築物損害機率與住宅損害數量之模擬分析

本研究利用台灣地震損失評估系統(以下簡稱 TELES)[19]進行模擬分析，

以台灣本島各村里建物為分析對象，輸入耐震規範設計反應譜，計算建築物損 害機率，再利用建築物損害機率估算住宅損害棟數與住宅損害樓地板面積。上 述之計算結果中，建築物損害機率可做為耐震評估補強推動優先次序之考量項 目，住宅損害數量(樓地板面積、棟數)可搭配校舍耐震詳評標準，推估台灣地 區耐震評估補強之住宅數量，以利後續第四章計算耐震評估與補強之案件數與 經費。

壹、模擬分析程式-內建名詞定義說明(包含輸入參數以及輸出結果)

本研究利用TELES 進行地震模擬分析，輸入之條件包含建築物與用途建 物之樓地板面積資訊以及地震事件，輸出結果包括建築物與用途建物之損害程 度發生機率與樓地板面積，以下介紹TELES 關於建築物與用途建物之分類方 式以及地震事件之輸入選擇，並說明TELES 對於各損害程度之定義。

TELES 之樓地板面積資訊主要來自民國 103 年建物稅籍資料。建物稅籍 資料記載建物構造、樓層數、建造年代、所在區域、用途、樓地板面積等資訊，

TELES 歸納構造與樓層數做為模型建物，以建造年代與所在區域決定對應之 耐震設計等級，定義「建築物」依模型建物與耐震設計等級進行分類。除此之 外，再另以常見之建物用途歸類「用途建物」分類，統整台灣所有村里各類建 築物與用途建物之樓地板面積，並整理用途建物中各類建築物所占比例，以利 後續損害樓地板面積之計算。前述之TELES 分類方式中，模型建物的部分，

依常見構造與樓層數，分為15 類，顯示於表 3-2。耐震設計等級則以建物之建 造年代與建物所屬震區分為四種，分別為高耐震設計 (H)、中耐震設計 (M)、

低耐震設計 (L) 與未經耐震設計 (P)，顯示於表 3-3。用途建物依常見之用途 分為13 類，顯示於表 3-4。

在地震事件輸入方面，TELES 依使用者匯入之地震規模、震央位置、震 源深度、斷層型態、開裂走向與長度等參數定義地震事件，再依震度衰減公式

指定分析區域之震度進行地震模擬分析。上述兩種輸入方式中，前者適用於特 定地震之模擬分析，可計算特定地震作用下分析區域之傷亡人數與經濟損失。

後者可用於大範圍結構耐震分析，以指定震度作用下分析區域之建築物損害機 率，探討建築物種類對損害機率之影響。

在損害程度方面，TELES 共分為五種損害程度，分別為無損害(d )、輕微₁ 損害(d )、中度損害(₂ d )、嚴重損害(₃ d )、完全損害(₄ d )。模型建物各自有不同₅ 損害程度定義，大部分依其建造材料決定，舉例而言，同採鋼筋混凝土為建造 材料之模型建物有 1~3 層樓鋼筋混凝土構造(C1L)、4~7 層樓鋼筋混凝土構造 (C1M)、8 層樓以上鋼筋混凝土構造(C1H)，三者有相同之損害程度定義，如表 3-5 所示。

整合上述之資訊，在建物稅籍資料的部分，TELES 整理建築物與用途建 物之樓地板面積資料，再整合用途建物中各建築物所占比例。在地震事件的部 分，TELES 提供使用者兩種定義方式，分別為輸入特定地震以及輸入指定震 度。模擬分析時，TELES 以使用者輸入之地震事件計算各類建築物各損害程 度對應之損害機率(以下簡稱建築物損害機率)。在建築物輸出的部分，TELES 以建築物損害機率搭配建築物樓地板面積計算建築物損害樓地板面積。在用途 建物輸出的部分，以建築物損害機率搭配用途建物樓地板面積以及用途建物中 各類建築物所占比例，求得用途建物中各類建築物損害樓地板面積，再透過累 加計得用途建物之損害樓地板面積。此外，建築物損害機率並沒有考量到結構 平面不規則以及軟弱層現象，這個部分在下一節的震損經驗中，本研究會特別 探討。

表 3-2 模型建物分類系統

表 3-4 用途建物分類表

TELES 地震事件，計算台灣本島各村里之建築物與用途建物受設計地表加速 度作用下各損害程度對應之機率與樓地板面積，以利瞭解台灣各村里之耐震評 估與補強需求。

耐震規範設計反應譜(簡稱設計反應譜)以及工址回歸期 475 年之設計地震 地表加速度(簡稱設計地表加速度)皆與耐震評估之合格標準相關，耐震初步評 估與詳細評估以建物承擔設計地表加速度之耐震能力作為評分標準。舉詳細評 估為例，依據「建築物耐震設計規範及解說」(簡稱耐震規範)[15]第八章之規 定：「建物得以性能目標作為耐震能力之檢核標準，確保該建物在工址回歸期 475 年之設計地震力下所需達到之性能水準。」，簡而言之，建物在設計地表 加速度作用下，結構之損害不得超過其性能目標，否則無法通過耐震詳細評估。

另外，同樣依據耐震規範，建物於設計地表加速度作用下，承受之地震加速度 可依建物基本振動週期搭配設計反應譜查得。總結上述之資訊，若 TELES 之 地震事件以設計反應譜匯入，相當於模擬建築物承受設計地表加速度作用下引 致之損害情形，此分析有利於探討耐震評估補強之推動優先次序以及相關經費 之估算。

設計反應譜主要分為台北盆地微分區反應譜及一般震區反應譜，兩者計算 方式類似，惟一般震區反應譜流程較為冗長，以下將簡易介紹其計算步驟(計 算細節可查閱耐震規範)。首先，依據耐震規範查表得各鄉鎮區之震區短週期 水平譜加速度係數S_S^D與一秒週期水平譜加速度係數S₁^D，並以工址(建物所在 地)之地盤種類求得反應譜等加速度段之工址放大係數F 以及反應譜等速度段_a 之工址放大係數F，再利用工址與斷層最短距離求得反應譜等加速度段與等速_v 度段之近斷層調整因子(N 與_A N )，依式(3-1)、式(3-2)計算得工址短週期與一_V 秒週期之設計水平譜加速度係數(S 與_DS S )，再以式(3-3)計算得反應譜之短週_D1 期與中長週期分界T₀^D，代入表 3-6 求得建物基本振動週期T與工址設計水平 譜加速度係數S_aD關係，此關係可簡稱為設計反應譜。

上述計算流程中，F 以及_a F 的部分，本研究採用 TELES 內建的各村里地_v 盤種類計得。N 與_A N 的部分，採用各村里至斷層最短距離求得。本研究以_V

應譜，再利用既有之單一工址設計反應譜分析程式[22]隨機抽查(輸出視窗顯示 於圖 3-2)，驗證本研究計算之設計反應譜屬正確結果。在確認設計反應譜之 正確性後，本研究將各村里之設計反應譜匯整為震度分布圖，匯入 TELES 進 行地震模擬分析，操作視窗顯示於圖 3-3。

1111111111 S_DS S F N_S^D _{a A} (3-1)

1111111111 S_D1 S F N₁^D _{v V} (3-2)

1111111111 ₀^{D D1}

DS

T S

 S (3-3)

表 3-6 工址設計水平譜加速度係數

較短週期 短週期 中週期 長週期

0.2 0^D

T T 0.2T₀^D T T₀^D T₀^D T 2.5T₀^D 2.5T₀^D T

(0.4 3 / 0^D)

aD DS

S S  T T S_aD S_DS S_aDS_D1/T S_aD 0.4S_DS

資料來源:建築物耐震設計規範及解說(2011)[15]

圖 3-2 輸出視窗-既有之單一工址設計反應譜分析程式

資料來源:CATii 土木工程應用工具智慧型介面(2015)[22]

圖 3-3 操作視窗-台灣地震損失評估系統(TELES)地震事件 (資料來源:本研究整理)

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参、模擬分析之輸出結果說明以及建築物損害機率之趨勢探討

本研究之模擬分析區域為台灣地區，細度可至村里等級，輸出結果主要可 分為建築物以及用途建物兩個部分。在建築物方面，TELES 依模型建物(15 類) 與耐震設計等級(4 種)區分為 60 類建築物，輸出各損害程度之發生機率、樓地 板面積、棟數等資料。在用途建物方面，可輸出 13 類用途建物之各損害程度 發生機率與樓地板面積。根據上述之輸出結果，本研究統整各村里之各類建築 物損害機率討論模型建物與耐震設計等級之影響趨勢，另對住宅類用途建物之 損害樓地板面積進行統計，匯整各村里之住宅損害樓地板面積，計算台灣各縣 市之住宅損害樓地板面積(介紹於後文)。

TELES 之建物稅籍資料中，台灣地區計有 19 個縣市，共 7718 個村里，

由於數量龐大，不適合各里分別說明，本研究透過單一之村里輸出結果(台北 市中山區正守里)為例，將 TELES 輸出之建築物損害機率以及樓地板面積顯示 於表 3-7。事實上，輸出之建築物共有 60 類，受限於篇幅，表 3-7 僅針對至 少嚴重損害機率屬前十名者做簡易列表。另外，表 3-7 之至少嚴重損害機率屬 易損性曲線直接對應結果，以之扣除完全損害機率即為嚴重損害機率，同理，

若以至少中度損害機率扣除至少嚴重損害機率將等同於中度損害機率，TELES 為提升使用者便利性，輸出結果包含扣除前後之損害程度發生機率與樓地板面 積。

建築物損害機率受設計地表加速度、模型建物類別、耐震設計等級影響。

本研究對各村里之輸出結果進行篩選與排序，比較模型建物以及耐震設計等級 對建築物損害機率之影響趨勢。在篩選的部分，本研究剔除高耐震設計等級之 建築物，將建築物種類降低至45 類。在排序的部分，各村里之建築物以至少 嚴重損害機率進行獨立排序，每個村里各自有一個名次列表，至少嚴重損害機 率越高者名次越靠前。前述篩選過程中，因為高耐震設計等級不常見於老舊建 物，探討趨勢時予以排除，另外，各村里設計地表加速度不盡相同，排序後，

相同建築物於不同村里可能有不同之排序名次。

以前述之資訊為前提，本研究採用不分組與分組的方式，分別探討建築物 損害機率之趨勢，在不分組的部分，採用台灣地區共 7718 個村里之名次列表 為樣本，計算各類建築物之平均排序名次(簡稱平均名次)，以 45 類建築物所 得之平均名次排定順序，製作各類建築物平均名次與名次之標準差列表。在分 組的部分，台灣地區各村里之設計地表加速度介於0.2~0.45(g)，依設計地表加

以前述之資訊為前提，本研究採用不分組與分組的方式，分別探討建築物 損害機率之趨勢，在不分組的部分，採用台灣地區共 7718 個村里之名次列表 為樣本，計算各類建築物之平均排序名次(簡稱平均名次)，以 45 類建築物所 得之平均名次排定順序，製作各類建築物平均名次與名次之標準差列表。在分 組的部分，台灣地區各村里之設計地表加速度介於0.2~0.45(g)，依設計地表加