日本 JRA（2002）道路橋示方書－耐震設計篇 1. 性能目標

日本道路協會（JRA）於 2002 年所出版的「道路橋示方書－耐 震設計篇」以導入性能設計觀念為目的，建立不同重要度橋梁於所 考慮之地震等級下應具有之耐震性能水準，作為耐震性能目標（表 5-13），同時強調即使發生未預期之行為或破壞亦能夠防止落橋，

並以此些要求為設計原則進行耐震設計。耐震性能目標詳細說明如 下：

表 5-13 JRA（2002）耐震性能目標

設計地震等級 重要度

A 類橋 B 類橋

等級 1 耐震性能一

等級 2

類型 I

(板塊邊界型)

耐震性能三 耐震性能二 類型 II

(內陸直下型)

(1) 橋梁重要度分類

考慮(1)區域防災重要性、(2)二次災害可能性、(3)災害發 生時的替代性、以及(4)恢復功能之難易，將橋梁分為 A 類橋

（一般）以及 B 類橋（重要）。不使用用途係數。

(2) 地震等級

含二等級地震：

a. 等級 1：使用期間發生機率高。

b. 等級 2：使用期間發生機率低，強度大，包括兩類型：

(a) 類型 I：板塊邊界型，振幅大、延時長（遠域地震）。 (b) 類型 II：內陸直下型，延時短但強度極大（近斷層）。

(3) 性能水準

表 5-16 JRA（2002）耐震性能水準二對應各構件之可接受狀態 bridge)等

(剛)構架式

表 5-17 JRA（2002）耐震性能水準三對應各構件之可接受狀態

(a) 選擇代表性（與工址地型地盤條件類似）的強震紀錄製 作與反應譜相符之人造地震；下部結構位置不同處，宜 考慮使用各種地盤類別，取較不利之結果。

(b) 地震等級 1 可選用 1 組波形；地震等級 2 選用 3 組波形。

(2) 可接受性能標準

a. 性能指標：強度、變形、變位（殘餘變位、韌性比）。 b. 耐震性能水準一、二、三對應之可接受性能標準如。表 5-18

〜表 5-19 所示。其中，耐震性能水準二以限制橋墩之殘餘 變位作為可接受標準之一，目的是為了滿足表 5-14 之可修 復性。

表 5-18 JRA（2002）耐震性能一對應之性能標準

耐震性能一 可接受標準

上 部 結 構

主 體 彈性範圍以內 應力＜容許應力

伸縮裝置 不產生損傷 地震時伸縮量＜設計伸縮量 支

承

橡膠支承

彈性範圍以內

剪應變＜容許剪應變；

應力＜容許應力

鋼支承 應力＜容許應力

橋墩及橋台 彈性範圍以內 應力＜容許應力

基 礎

基礎的力學特性不超 過彈性範圍，且支承 基礎的地盤的力學特 性不產生變化的極限 的狀態

支承力＜容許支承力 應力＜容許應力 反應變位＜容許變位 基礎底座 彈性範圍以內 應力＜容許應力

表 5-19 JRA（2002）耐震性能二對應之性能標準

3. 工址可建性

4. 結構系統規劃

強調結構系統規劃之重要性。

(1) 耐震設計基本方針規定：結構形式應考慮地形、地質、地盤條 件及現地條件藉以選擇，此事至為重要。

a. 為確實防止上部結構掉落，宜盡可能採用多跨度連續結構；

若橋台部分的地盤良好，亦可考慮承擔地震力，例如橋台、

橋墩採用橡膠支承，降低橋柱過大負擔的水平力（慣性力）

分散結構。

b. 軟弱土層或液化、流動化地盤，宜選擇水平剛度高的基礎，

或選擇上部結構與下部結構接點較多的結構系統，例如：剛 構架式。

c. 地盤條件良好，下部結構勁度高、橋梁週期短的多跨度連續 橋梁，宜採用隔震設計。

d. 局部性破壞可能引致整體系統坍塌者，須限制該部分之損 傷。

e. 不宜採用受幾何非線性影響較大之結構系統。

f. 地盤條件或結構條件變化顯著之處，應仔細探討是否採用連 續結構較有利。

(2) 隔震橋：

a. 不得採用隔震橋之條件

(a) 基礎週邊土層土壤參數為 0。

(b) 下部結構柔度大、固有週期長。

鋼橋墩採用隔震大多不合理，所以，必須留意隔震支承 確實能消能。

(c) 基礎週邊地盤軟弱，隔震後橋梁週期變長可能引起與地 盤共振。

(d) 在支承處產生負反力。

b. 採用隔震橋之考量

(a) 謀求多跨度連續化。

(3) 結構系統以行為複雜性（規則性）區分，作為選擇分析方法之 依據之一

a. 地震時結構行為不複雜的橋梁

(a) 結構系統簡單、基本振態顯著的結構系統。

(b) 塑性鉸發生之部位明確（RC 橋墩），等能量原理適用。

b. 地震時結構行為複雜的橋梁 （上述情形以外），例如：

(a) 週期長（1.5 秒以上）、或橋墩高（30m 以上）。

(b) 使用橡膠支承的水平力（慣性力）分散結構。

(c) 隔震橋。

(d) 剛構架橋。

(e) 鋼橋墩產生塑性鉸或數部位產生塑性鉸。

(f) 曲率半徑小且上部結構兩端所形成的角度較大的曲線 橋。

(g) 垂直向地震動影響顯著、特殊結構或新形式、重量顯著 不同的梁構件之影響、動水壓影響較大之過河橋墩等 情況，宜視需要考慮。

(4) 結構消能機制

a. 表 5-15〜表 5-17 相關性能水準之定性表述隱含說明所期望

(2) 分析方法

橋梁行為特性