根據圖 3 之流程及本研究前期所進行之建築物與鄰近自由場之迴歸分析，依 據不同的自由場反應譜值或多或少都會造成彈性反應迴歸之誤差，所以本研究進 一步針對世賢國小附近四處自由場，個別進行迴歸分析，藉此得知各自由場對此 建築物彈性反應預估之適用性。世賢國小至真樓加速度彈性反應預估公式如表 2 第一條公式，另外四條為前期研究[24]所得到之公式。其中世賢國小至真樓之地 震事件數較少之原因，是只取最佳化自由場之資料。而這五棟建築物之基本高度 資料如表 3 所示，由於世賢國小至真樓屬於細長型平面配置，所以於東西向與南 北向之公式斜率差異明顯比其於四棟為大，此乃規範建議之週期僅考慮建築物樓 高，因此對平面配置較方正之建物之預估較合理。
表 2 使用規範週期之加速度彈性反應預估迴歸公式
建築物 事件數 方向
PBAA A SaB
(gal) R2 A B(gal)
世賢國小至真樓 7
NS 0.415 59.096 20.870 0.838 EW 0.965 21.329 33.072 0.855
成大雲平樓 22
NS 0.978 22.942 26.281 0.313 EW 1.035 14.792 13.366 0.619
中央大學圖書館 38
NS 1.131 14.179 15.322 0.879 EW 1.269 5.281 12.725 0.935
中興土環大樓 28
NS 1.019 14.297 12.272 0.461 EW 0.652 18.877 13.471 0.31
台東高商資訊樓 46
NS 1.039 5.24 29.286 0.76 EW 1.201 9.21 33.931 0.794
表 3 各迴歸建築物之高度資料 世賢國小
至真樓
成功大學 雲平樓
中央大學 圖書館
中興大學 土環大樓
台東高商 資訊樓
高度(m) 18.5 30.36 37.39 26.8 14.38
本研究依據嘉義世賢國小所在地(嘉義市西區)之現行規範設計考量地震(475 年回歸期)與最大考地震(2500 年回歸期)，利用洪李陵教授提供對應之近域人造 地震震波(如圖 16 至圖 19)模擬自由場量測紀錄，當該兩種地震事件發生時，針 對世賢國小至真樓、嘉義大學蘭潭校區綜合大樓及新民校區管理大樓等三棟標的 建築物進行現地樓高資料調查結果，可依照規範建議之週期公式求得對應之基本 振動週期列於表 4，因此可利用表 3 之加速度彈性反應預估迴歸公式，針對上述 三個區域之三棟標的建築物獲得其最大加速度反應預估圖。
0 5 10 15 20 25 30 35 40
2500 -NS
圖 17 南北向 2500 年回歸期人工近震
2500 -EW
圖 19 東西向 2500 年回歸期人工近震
為進一步繪製區域性震損預估圖，須根據前述損壞指標所定義之等值雙線性 模型之參數，進行非線性分析與計算以求得對應之各項頻譜值與對應之損壞指 標，詳細之繪製流程如圖 20 所示。對於三座標的建築物之降伏加速度可根據規 範定義之基底剪力加以推求；對於勁度折減比需有實際量測資料加以迭代，由 於目前嘉義市校舍建築僅有世賢國小至真樓有實測紀錄，因此三棟標的建築物均 採用世賢國小至真樓於東西向迭代而得之 0.381。另外根據世賢國小至真樓 南北向之實測紀錄顯示，至真樓於該方向截至目前並無降伏之狀況發生，無法對 勁度折減比進行迭代，因此後續之震損圖僅針對東西向進行繪製。最後，對於各 模型之韌性容量，一般可有三種方式加以評估：第一種乃根據規範之建議，對於 RC 樑柱系統且外牆為 RC 牆之韌性抗彎構架混凝土構造，規範建議韌性容量為 R=4.8 。第二種乃根據曹峻豪[12]之研究結果，規範所建議之韌性容量較為保 守，而建築物實際韌性容量往往都大於規範所建議，在尚未獲知標的建築物之材 料強度等資料時，可採用韌性容量經驗值 R=11。第三種可利用建築物感測器量 取到之加速度積分後之位移極值，根據林鉦桐[25]之建議，將積分後之位移極值 乘上 1.2 作為實際位移極值來據以預估，對於世賢國小至真樓東西量測結果之預 估值 R=6。
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Code Yield Accleration , R = 4.8
Period , sec
Acc , gal
Ductility factor Spectra , R = 4.8
Period , sec
Disp. Ductility ,
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Hysteretic Energy Spectra , R = 4.8
Period , sec EH / M , (cm/sec)2
圖 20 區域性震損預估圖之建立流程
本研究採用不同之韌性容量與不同回歸期之地震事件進行比較，區域性震損 預估圖建立之流程如圖 20，首先由前面所計算之參數(降伏加速度、勁度折減 比、韌性容量)，可建立建築物之雙線性模型與計算出遲滯能容量，再利用反應 結果計算韌性需求、遲滯能與損壞指標，因此依照建築物之不同自然週期，便可 據以繪製韌性需求頻譜、遲滯能頻譜與損壞頻譜，則可進一步求得對應損壞指 標。圖 21 至圖 23 為標的建築物遭受到 475 年回歸期人工地震之最大加速度反 應預估圖與震損預估圖，而圖 24 至圖 26 為標的建築物遭受到 2500 年回歸期人 工地震之最大加速度反應預估圖與震損預估圖。各圖中左側方格表示不同彈性反 應預估公式所得到之南北向與東西向之最大加速度反應之預估值，而右側方格則 表示東西向使用不同韌性容量所得到之損壞指標。
Predict of function (NS,EW) 世賢國小至真樓(387,807) 成功大學雲平樓(797,857) 中央大學圖書館(910,1038) 中興大學土環樓(821,549) 台東高商資訊樓(828,987)
Damage of case (DI*) R=4.8,(DI*=1.396) R=11 ,(DI*=0.629) R=6 ,(DI*=1.186)
圖 21 世賢國小至真樓於 475 年回歸期人工地震之 最大加速度預估與震損預估圖
Predict of function (NS,EW) 世賢國小至真樓(504,953) 成功大學雲平樓(1072,1014) 中央大學圖書館(1228,1230) 中興大學土環樓(1108,648) 台東高商資訊樓(1120,1169)
Damage of case (DI*) R=4.8,(DI*=1.604) R=11 ,(DI*=0.727)
圖 22 嘉義大學蘭潭校區綜合大樓於 475 年回歸期人工地震之 最大加速度預估與震損預估圖
Predict of function (NS,EW) 世賢國小至真樓(509,945) 成功大學雲平樓(1084,1006) 中央大學圖書館(1241,1220) 中興大學土環樓(1119,643) 台東高商資訊樓(1132,1159)
Damage of case (DI*) R=4.8,(DI*=1.604) R=11 ,(DI*=0.731)
圖 23 嘉義大學新民校區管理學院 A 棟於 475 年回歸期人工地震之 最大加速度預估與震損預估圖
Predict of function (NS,EW) 世賢國小至真樓(486,938) 成功大學雲平樓(1030,999) 中央大學圖書館(1179,1212) 中興大學土環樓(1064,638) 台東高商資訊樓(1075,1151)
Damage of case (DI*) R=4.8,(DI*=2.219) R=11 ,(DI*=0.997) R=6 ,(DI*=1.884)
圖 24 世賢國小至真樓於 2500 年回歸期人工地震之 最大加速度預估與震損預估圖
Predict of function (NS,EW) 世賢國小至真樓(665,1286) 成功大學雲平樓(1451,1372) 中央大學圖書館(1666,1669) 中興大學土環樓(1502,873) 台東高商資訊樓(1522,1584)
Damage of case (DI*) R=4.8,(DI*=2.34) R=11 ,(DI*=1.053)
圖 25 嘉義大學蘭潭校區綜合大樓於 2500 年回歸期人工地震之 最大加速度預估與震損預估圖
Predict of function (NS,EW) 世賢國小至真樓(672,1272) 成功大學雲平樓(1467,1357) 中央大學圖書館(1684,1651) 中興大學土環樓(1519,864) 台東高商資訊樓(1539,1566)
Damage of case (DI*) R=4.8,(DI*=2.34) R=11 ,(DI*=1.058)
圖 26 嘉義大學新民校區管理學院 A 棟於 2500 年回歸期人工地震之 最大加速度預估與震損預估圖