建立性能可接受標準

一般圓筒式碼頭係靠鋼板圓筒內填料自重及剪力強度抵抗外力之 結構物，可分為鋼板樁圓筒式、置放式鋼板圓筒式及埋入式鋼板圓筒 式碼頭等。鋼板樁圓筒式碼頭之擋土機制類似於重力式碼頭，在地震 力作用下，如考慮土壤未發生液化，其受力主要包括動態主動土壓力、

動態被動土壓力、動態水壓力、殘留水壓力、作用於圓筒內填料之慣 性力、以及作用於圓筒底面之土壤抗剪力等；置放式鋼板圓筒式碼頭 主要是靠內填料底部的摩擦力去抵抗碼頭慣性力及土壓力；埋入式鋼 板圓筒式碼頭則是以圓筒基面下之土壤承載力來抵抗慣性力及土壓

力。而一般圓筒式碼頭地震下的破壞模式係依圓筒的埋入及土層條件 而定，如圖 2.6 所示。

圓筒式碼頭的結構破壞主要控制在位移與應力狀態，另外破壞次 序及極限狀態定義亦相當重要，圖 2.7 說明圓筒式碼頭其圓筒斷面變形 之模式。

圖 2.6 圓筒式碼頭之破壞模式

資料來源：參考文獻^[25]

圖 2.7 圓筒斷面變形之破壞模式

資料來源：參考文獻^[25]

圓筒式碼頭的耐震性能規定無論是服務性及結構損傷要求皆與重 力式碼頭相似，因此圓筒式碼頭之性能參數亦類似於重力式碼頭或板 樁式碼頭，如圖 2.8 所示，圖中之應力參數亦包含圓筒及板樁間接合處 的應力狀態。根據圓筒式碼頭結構可能的破壞模式，可利用圓筒式碼 頭結構系統之位移或應力狀態作為判斷其損害等級之指標參數，如下 所列：。

1.以位移為評估參數：

(1)板樁之水平向位移、沉陷、與傾斜 (2)岸肩之沉陷、差異沉陷、與傾斜 2.以應力狀態為評估參數：

(1)圓筒或板樁圓筒之應力狀態 (2)圓筒或板樁接合處之應力狀態

這些參數值大小可反映出圓筒式碼頭結構的損壞情況，透過過去 之災損記錄或分析結果，可由不同損壞程度所對應的參數值範圍，建 立出圓筒式碼頭結構損害等級之門檻值。

根據本研究第一期計畫之探討結果，參考國際航海協會頒布之港 灣結構物耐震設計準則^[25]，將各性能等級以性能參數之可接受標準值 加以限定，如表 2-6 所示，參考 2.2.1 節之性能要求，依碼頭之重要度 等級，其三種等級地震力對應不同的性能等級，再對照表 2-6 得到各性 能等級所對應之可接受標準值，經由結構分析所得之構造物反應檢核 其是否符合標準值。基本上第 I 級性能等級多用以檢核結構物使用性，

因此壁體傾角及岸肩沉陷量皆有所限定，以避免中小地震侵襲時造成 碼頭營運中斷，而第 II 級性能等級以上的破壞程度皆必須進行修復後 方能恢復營運，且岸肩沉陷修復較為容易，因此原則上岸肩傾角及沉 陷量不進行檢核，僅針對壁體分析其受震後剛體運動所產生的正規化 位移及傾斜角是否滿足相應性能等級之可接受標準值。另外，表 2-6

中的值為最低設計要求，在工程實務中，除了參照這些最低標準值以 外，亦需根據業主之要求加以修訂。工程師在建立性能要求時，需視 對該等級地震力下之性能是否符合，以及所選用之性能參數在所考量 之各等級地震力作用下的結構反應分析量化是否有把握，進而選用一 個或多個參數表達其性能。

水平位移 沉陷量

岸肩沉降量 不均勻沉陷量 傾斜角

圓筒後方不均勻沉陷量 傾斜角

樁身應力

圓筒自身應力 接合處應力

(a) 位移參數

(b) 應力參數

圖 2.8 圓筒式碼頭之性能參數

資料來源：參考文獻^[25]

表 2-6 圓筒式碼頭性能可接受標準

1.鋼板樁圓筒式碼頭(sheet pile cellular type wharf)

圓筒之構成係將鋼板樁打設至海底者，稱為鋼板樁圓筒式碼 頭。此形式之結構在內部未填充時非常不穩定，故圓筒埋入後應立 即填充內部以穩定結構。基隆港部分碼頭採用此種型式建造，如圖 2.9 圓筒式碼頭標準斷面示意圖。

2.鋼板圓筒式碼頭(steel plate cellular type wharf)

圓筒之構成係以鋼板圍成一圓筒，並直接置放於基礎面上者，

同 表4.3-2