強度韌性法

由強度韌性法發展之電子計算機程式配合 ETFABS 分析程式，由 ETFABS 內力輸出檔案中抓取構材內力，經 計 算 後 各層的耐震能力 Ac如下：

(1)X 向崩塌地表加速度 Ac：

**Failure Analysis of Building：

> Level： R1F

Ac= .4849 g ( below tfhe Level )

> Level： 12F Ac= .4847 g ( above tfhe Level ) Ac= .4553 g ( below tfhe Level )

> Level： 11F Ac= .4085 g ( above tfhe Level ) Ac= .4036 g ( below tfhe Level )

> Level： 10F Ac= .3749 g ( above tfhe Level ) Ac= .3760 g ( below tfhe Level )

> Level： 9F Ac= .3246 g ( above tfhe Level ) Ac= .3254 g ( below tfhe Level )

> Level： 8F Ac= .3062 g ( above tfhe Level ) Ac= .3066 g ( below tfhe Level )

> Level： 7F Ac= .2732 g ( above tfhe Level ) Ac= .2687 g ( below tfhe Level )

> Level： 6F Ac= .2542 g ( above tfhe Level ) Ac= .2578 g ( below tfhe Level )

> Level： 5F Ac= .2450 g ( above tfhe Level ) Ac= .2423 g ( below tfhe Level )

> Level： 4F Ac= .2337 g ( above tfhe Level ) Ac= .2418 g ( below tfhe Level )

> Level： 3F Ac= .2497 g ( above tfhe Level ) Ac= .2238 g ( below tfhe Level )

> Level： 2F Ac= .2209 g ( above tfhe Level ) Ac= .3865 g ( below tfhe Level )

> Level： 1F Ac= .6069 g ( above tfhe Level )

>>> Building minimum(selectfed stfories) Ac= .2209 g atf 2F ( above tfhe Level ) (2)Y 向崩塌地表加速度 Ac：

**Failure Analysis of Building：

> Level： R1F

Ac= .5476 g ( below tfhe Level )

> Level： 12F Ac= .5725 g ( above tfhe Level ) Ac= .4309 g ( below tfhe Level )

> Level： 11F Ac= .4776 g ( above tfhe Level ) Ac= .4391 g ( below tfhe Level )

> Level： 10F Ac= .4371 g ( above tfhe Level ) Ac= .4221 g ( below tfhe Level )

> Level： 9F Ac= .3419 g ( above tfhe Level ) Ac= .3236 g ( below tfhe Level )

> Level： 8F Ac= .3065 g ( above tfhe Level ) Ac= .3173 g ( below tfhe Level )

> Level： 7F Ac= .2807 g ( above tfhe Level ) Ac= .3266 g ( below tfhe Level )

> Level： 6F Ac= .2824 g ( above tfhe Level ) Ac= .2660 g ( below tfhe Level )

> Level： 5F Ac= .2629 g ( above tfhe Level ) Ac= .2555 g ( below tfhe Level )

> Level： 4F Ac= .2587 g ( above tfhe Level ) Ac= .2725 g ( below tfhe Level )

> Level： 3F Ac= .2871 g ( above tfhe Level ) Ac= .2472 g ( below tfhe Level )

> Level： 2F Ac= .2661 g ( above tfhe Level ) Ac= .4077 g ( below tfhe Level )

> Level： 1F Ac= .5226 g ( above tfhe Level )

>>> Building minimum(selectfed stfories) Ac= .2472 g atf 3F ( below tfhe Level )

由以上結果可得：X 向崩塌地表加速度 Ac=0.2209g，Y 向崩塌地 表加速度 Ac=0.2472g，故該建築物耐震能力不足 Ac=0.2209g<0.33g 之規範值。表示大地震來臨時，最先發生破壞的位置在 2F 上方部份。

(一) 彈性階段(linearly elastfic range)

s s

s E

f = ⋅ε 0≤ε_s ≤ε_y (二) 完全塑性階段(perfectfly plastfic range)

y

s f

f = ε_y ≤ε_s ≤ε_sh (三) 應變硬化階段(stfrain hardening range)

( )

εs：為鋼筋之應變

Z：為圍束混凝土強度衰減時之斜率 ε0：混凝土極限強度所對應之應變值

u

ε20 ：混凝土應力降至0.2f_c^'時之應變

u

ε50 ：混凝土應力降至0.5f_c^'時之應變 本文於實例分析時採取

2

15000 '

cm f kgf

E_C = _c

ε_o =0.002

(3)構架破壞定義：

結構進行分析時，當構架承受垂直靜載重與活載重組合之地震側 力而達破壞，此時之側力即謂極限側力。一般構架破壞可區分為局部 構件之破壞及整體結構機構破壞(failure mechanism)兩種。除考慮以上 兩種破壞模式外，另依據規範對最大頂層側位移及最大層間轉角之限 制，定義構架之破壞。當結構物有下列情況之一即視為構架之破壞：

(一)結構產生機構破壞，或同一樓層之每一支柱上下端點彎矩值 均達到斷面之塑性彎矩M_p。

(二)頂層側移大於結構體總高度 3%時(86 年 6 月內政部頒訂『建 築物耐震設計規範條文與解說』規定頂層側移不得超過結構 體總高度 0.5%，本文採此規定之六倍作為構架破壞之界線)。

(三)任何一層間側傾角大於 3%時(86 年 6 月內政部頒訂『建築物 耐震設計規 範條文與解說』規定層間側傾角量不得超過 0.5%，本文採此規定之六倍作為構架破壞之界線)。

(四)短柱之軸壓力大於極限軸力P_n

(

)

n f A A A f

P =0.85 ^' − + ⋅ 其中：

Ag=柱之總斷面積 Ast=柱之主筋總斷面積

(五)細長柱之軸壓力大於挫屈軸力P_cr 若 >22

r kl_u

則柱為細長柱

( )

法規之週期 TFx=0.07Hn^(3/4) TFy=0.07Hn^(3/4) TFx=1.0650 sec TFy=1.0650 sec 1.4TFx=1.4910 sec 1.4TFx=1.0650 sec 動力之週期 TFx=1.3892 sec TFy=1.4910 sec 設計用週期 TFx=1.3892 sec TFy=1.4910 sec

反應譜係數 Cx=1 Cy=1 震區係數 Z=0.33

用途係數 I=1.00 (第四類) 建築物總重 W=7935.2 tf

X 向總剪力 Vx=793.5 tf Ftf=77.16 tf Y 向總剪力 Vx=793.5 tf

Ftf=83.17 tf 豎向分配結果如表4.2.6

4.2.3.5 容量震譜法

(1)構架耐震側力X向分析結果：

所得結果如附圖4.2.9及4.2.10，其構架首次降伏之基底剪力為 802.52 tf ， 頂 層 側 向 位 移 為 12.439cm ， 極 限 基 底 剪 力 為 2,027.65 tf，頂層側向位移59.58cm，Ac=0.251g。

(2)構架耐震側力Y向分析結果：

所得結果如附圖4.2.7及4.2.8，其構架首次降伏之基底剪力為 962.51 tf，頂層側向位移為7.682cm，極限基底剪力為2,292.63 tf，頂層側向位移43.18cm，Ac=0.281g。

由以上結果可得，該建築物耐震能力略為不足Ac=0.251g<0.33g 目前地震甲區之規範值。

表 4.2.6 豎向分配

樓層 W(TFF) h(m) W*h Fxi(TFF) Fyi(TFF) Vxi(TFF) Vyi(TFF) RF 617.2 37.7 23268.4 177.8 182.9 177.8 182.9 12F 652.0 34.7 22624.4 97.8 97.0 275.6 279.9 11F 652.0 31.7 20668.4 89.3 88.6 364.9 368.5 10F 652.0 28.7 18712.4 80.9 80.2 445.8 448.7 9F 652.0 25.7 16756.4 72.4 71.8 518.2 520.5 8F 652.0 22.7 14800.4 64.0 63.4 582.2 584.0 7F 662.2 19.7 13045.3 56.4 55.9 638.6 639.9 6F 662.2 16.7 11058.7 47.8 47.4 686.4 687.3 5F 662.2 13.7 9072.1 39.2 38.9 725.6 726.2 4F 662.2 10.7 7085.5 30.6 30.4 756.3 756.6 3F 662.2 7.7 5098.9 22.0 21.9 778.3 778.4 2F 747.3 4.7 3512.3 15.2 15.1 793.5 793.5 Σ 7936 165703.5