性能目標 (1) 用途係數

本規範已不採用「用途係數」來計算設計地震力，而是訂 立明確的結構性能要求。

(2) 地震等級

本規範定位為設計之最低標準，再加上為求簡化，明訂性 能設計目標為生命安全（Life Safety）等級，並以此為標準，

以 75 年超越機率為 7%等級之地震進行設計。至於較高階之性 能目標，例如「使用性（Operational）」性能目標，則依業主 之需求決定是否採用。

由於規範最低要求為單一性能目標，故結構各部構件之性 能要求與破壞次序將以達成此單一性能目標之原則而訂立，此 為本規範之基本精神。

(3) 性能等級

本規範要求結構須保有生命安全，意指結構崩塌之機率很 低，但受震破壞時構件會有明顯的破壞，且結構無法被繼續使 用，必須進行局部或全面性的修復。

對於鋼上部結構之橋梁，除了允許以下部結構為主要消能構件 而將上部結構依彈性設計外，亦允許以上部結構作為主要消能構件 而將下部結構依彈性設計，鋼上部結構則建議仍沿用以力為導向之 設計方式。

考慮不同構件發生非線性行為時，前述耐震性能對應至結構構 件之極限狀態要求如表 5-5。

表 5-5 AASHTO（2009）耐震性能水準所對應各構件之可接受狀態

結構系統

結構部位 下部結構消能 鋼上部結構消能

(上部結構)

上部結構 保持彈性 主要消能構件

(易修復之位置產生塑性鉸)

支承 保持彈性 保持彈性

橋墩 主要消能構件

(易修復之位置產生塑性鉸) 保持彈性

橋台 保持彈性 保持彈性

基礎 保持彈性 保持彈性

註：本規範建議基礎設計時，在經業主同意的情況下，基樁可產生塑性鉸 或 設計 Rocking Foundation。

2. 性能標準

量化上述性能目標即可得到性能標準。

(1) 地震等級量化

本規範係以 75 年超越機率 7%之地震定義設計反應譜（圖 5.2），其中短週期之設計譜加速度SDS與一秒週期之設計譜加 速度S_D1分別定義於式(5.1)與式(5.2)：

S a

DS F S

S  ... (5.1)

1 1 F S

S_D  _v ... (5.2)

其中S_S與S₁分別為地盤種類 B 之 0.2 秒週期譜加速度與 1 秒週期譜加速度，而 Fa 與 Fv 則為考量工址地盤特性之地盤係 數。

圖 5.2 AASHTO（2009）設計反應譜

依據一秒週期之設計譜加速度(SD1)值，由小而大對生命安 全性能等級制定四級耐震設計類別 A~D，稱之為耐震設計種類

（Seismic Design Categories, SDC）。詳細見「5.設計方法-耐震 設計種類」。

(2) 可接受性能標準

性能指標多以「強度」、「變形」、「變位」 （殘餘變 位、韌性比）作表示。本規範為單一耐震性能水準，其對應之 可接受性能標準如表 5-6 及表 5-7 所示。

表 5-6 AASHTO（2009）下部結構消能系統所對應之性能標準

結構部位 構件狀態 可接受標準

上部結構 保持彈性 內應力＜容許應力

(內應力尚需考慮超額強度) 支承 保持彈性 內應力＜容許應力

(內應力尚需考慮超額強度)

橋墩 產生塑性鉸 構件位移容量滿足規範的位移需求 構件韌性容量滿足規範的韌性需求

橋台 保持彈性

依工程師設計決定橋台是否受地震力 1) 橋台不分擔地震力：

橋台結構及背填土壤保持彈性 2) 橋台分擔地震力：

背填土需設定土壤彈簧模擬，其變形所產生 之位移角需小於規範限制值 2%

基礎 保持彈性 內應力＜容許應力

(內應力尚需考慮超額強度)

表 5-7 AASHTO（2009）上部結構消能系統所對應之性能標準

結構部位 構件狀態 可接受標準

上部結構 產生塑性鉸 構件位移容量滿足規範的位移需求 構件韌性容量滿足規範的韌性需求 支承 保持彈性 內應力＜容許應力

(內應力尚需考慮超額強度) 橋墩 保持彈性 內應力＜容許應力

(內應力尚需考慮超額強度)

橋台 保持彈性

依工程師設計決定橋台是否受地震力 1) 橋台不分擔地震力：

橋台結構及背填土壤保持彈性 2) 橋台分擔地震力：

背填土需設定土壤彈簧模擬，其變形需小於 規範限制值(2%)

基礎 保持彈性 內應力＜容許應力

(內應力尚需考慮超額強度)