第五章 案例探討
5.4 非線性靜力分析(側推分析)
5.4.1 沖刷前之非線性靜力分析
(1) 振動單元
A. 用途係數：1.2
B. 起始降服地震力放大倍數 αy=1.65 C. 韌性容量：軸向 Rx=3.0；橫向 Ry=2.0 D. 水平譜加速度係數：(竹東鎮)
設計地震 最大考量地震
D
S S S1D S SD S1D
0.7 0.4 0.9 0.5
E. 反應譜等加速度段之工址放大係數：Fa=1.1；Fv=1.6 F. 第一類活動斷層近域調整因子：
設計地震 最大考量地震
斷層名稱
NA NV NA NV
1.0 1.0 1.0 1.0 G. 靜載重：經依實際核實計算，預力大梁含橋面板、磨耗層、橋面設施總
重量約為2593t。
年月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=0.089g 比對中度地震 性能目標=0.093g，PL2=0.139g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱軸向耐震能力不足。
圖5.7 案例 A P8-P13 順橋向之破壞模式
5.8 案例 A P8-P13 結構模式圖
圖5.9 案例 A P8-P13 順橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(b) 橫橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓曲破 壞，詳圖見圖5.10，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.8。
柱之容量曲線如圖5.11，容量反應譜曲線如圖 5.11。κ=1/3，由於本橋竣 工年月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=0.218g 比對中度地 震性能目標=0.093g，PL2=0.357g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果 顯示橋墩柱橫向耐震能力足夠。
圖5.10 案例 A P8-P13 橫橋向之破壞模式
圖5.11 案例 A P8-P13 橫橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(2) 振動單元 P4-P8 (c) 順橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓剪破 壞，詳圖5.12，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.13。柱 之容量曲線如圖5.14，容量反應譜曲線如圖 5.14。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=0.333gg 比對中度地
震性能目標=0.093g，PL2=0.498g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果 顯示橋墩柱軸向耐震能力足夠。
圖5.12 案例 A P4-P8 順橋向之破壞模式
圖5.13 案例 A P4-P8 結構模式圖
圖5.14 案例 A P4-P8 順橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(d) 橫橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓剪破 壞，詳圖5.15，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.13。柱 之容量曲線如圖5.16，容量反應譜曲線如圖 5.16。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=0.956g 比對中度地震 性能目標=0.093g，PL2=1.393g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱橫向耐震能力足夠。
圖5.15 案例 A P4-P8 橫橋向之破壞模式
圖5.16 案例 A P4-P8 橫橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(3) 振動單元 P13-A2 (e) 順橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓曲破 壞，詳圖5.17，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.18。柱 之容量曲線如圖5.19，容量反應譜曲線如圖 5.19。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=0.331g 比對中度地震 性能目標=0.093g，PL2=0.451g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱軸向耐震能力足夠。
圖5.17 案例 A P13-A2 順橋向之破壞模式
圖5.18 案例 A P13-A2 結構模式圖
圖5.19 案例 A P13-A2 順橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(f) 橫橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓曲破 壞，詳圖5.20，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如 5.18。柱之 容量曲線如圖5.21，容量反應譜曲線如圖 5.21。κ=1/3，由於本橋竣工年 月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=2.716g 比對中度地震性 能目標=0.093g，PL2=3.57g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯示橋 墩柱橫向耐震能力足夠。
圖5.20 案例 A P13-A2 橫橋向之破壞模式
圖5.21 案例 A P13-A2 橫橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(4) 振動單元 A1-P4 (g) 順橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓曲破 壞，詳圖5.22，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.23。柱 之容量曲線如圖5.24，容量反應譜曲線如圖 5.24。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=0.079g 比對中度地震 性能目標=0.093g，PL2=0.115g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱軸向耐震能力不足。
圖5.22 案例 A P1-P4 順橋向之破壞模式
圖5.23 案例 A P1-P4 結構模式圖
圖5.24 案例 A P1-P4 順橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(h) 橫橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓曲破 壞，詳圖5.25，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.23。柱 之容量曲線如圖5.26，容量反應譜曲線如圖 5.26。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為91 年 2 月，應為 84 年設計規範，故以 PL3=0.377g 比對中度地震 性能目標=0.093g，PL2=0.531g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱橫向耐震能力足夠。
圖5.25 案例 A P1-P4 橫橋向之破壞模式
圖5.26 案例 A P1-P4 橫橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右) 案例B：
(1) 振動單元 A1-P3 (a) 順橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓剪破 壞，詳圖5.27，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.28。柱 之容量曲線如圖5.29，容量反應譜曲線如圖 5.29。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為74 年 11 月，應為 49 年設計規範，故以 PL3=0.093g 比對中度地 震性能目標=0.095g，PL1=0.152g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果 顯示橋墩柱軸向耐震能力不足。
M‐V包絡線
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
韌性比
彎矩
t‐m
剪 力 彎
圖5.27 案例 B A1-P3 順橋向之破壞模式
圖5.28 案例 B A1-P3 結構模式圖
圖5.29 案例 B A1-P3 順橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(b) 橫橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為剪力破 壞，詳圖5.30，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.28。柱 之容量曲線如圖5.31，容量反應譜曲線如圖 5.31。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為74 年 11 月，應為 49 年設計規範，故以 PL3 =0.28g 比對中度地 震性能目標=0.095g，PL1=0.56g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱軸向耐震能力足夠。
M‐V包絡線
0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
韌性比
彎矩
t‐m
剪 力 彎
圖5.30 案例 B A1-P3 橫橋向之破壞模式
圖5.31 案例 B A1-P3 橫橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(2) 振動單元 P3-P6 (c) 順橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為撓剪破 壞，詳圖5.32，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.33。柱 之容量曲線如圖5.34，容量反應譜曲線如圖 5.34。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為74 年 11 月，應為 49 年設計規範，故以 PL3=0.09g 比對中度地震 性能目標=0.095g，PL1=0.148g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱軸向耐震能力不足。
M‐V包絡線
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
韌性比
彎矩
t‐m
剪 力 彎
圖5.32 案例 B P3-P6 順橋向之破壞模式
圖5.33 案例 B P3-P6 結構模式圖
圖5.34 案例 B P3-P6 順橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
(d) 橫橋向
先以 RESPONSE2000 先行判斷本柱之破壞模式，經檢核為剪力破 壞，詳圖5.35，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.33。柱 之容量曲線如圖5.36，容量反應譜曲線如圖 5.36。κ=1/3，由於本橋竣工 年月為74 年 11 月，應為 49 年設計規範，故以 PL3=0.255g 比對中度地 震性能目標=0.095g，PL1=0.48g 比對設計地震性能目標=0.308g。結果顯 示橋墩柱軸向耐震能力足夠。
M‐V包絡線
0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
韌性比 彎矩 t‐m
剪 力 彎
圖5.35 案例 B P3-P6 橫橋向之破壞模式
圖5.36 案例 B P3-P6 橫橋向之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)