第五章 案例探討
5.4 非線性靜力分析(側推分析)
5.4.2 沖刷後之非線性靜力分析
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)
圖5.37 案例 B P3-P6 沖刷補強後順橋向之破壞模式
圖5.38 案例 B P3-P6 沖刷補強後結構模式圖
圖5.39 案例 B P3-P6 順橋向沖刷補強後之容量曲線圖(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5.40，再以 SAP2000 辦理側推分析，其結構模式如圖 5.38。柱 之容量曲線如圖5.41，容量反應譜曲線如圖 5.42。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=0.764g 比對中度地 震性能目標=0.095g，PL1=1.884g 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5.40 案例 B P3-P6 沖刷補強後順橋向之破壞模式
圖5.41 案例 B P3-P6 橫橋向沖刷補強後之容量曲線圖(左)、反應譜曲線圖(右)
第六章 結論
本研究以納威爾-史拓克斯方程式為基礎，再以張量運算及配合亂流理論，在 河道為均勻流，墩頭型式近圓形的條件下，將變形率分為對稱部分之應變率及不 對稱部分之旋轉率，藉以導出沖刷之漩渦方程式。藉由導出沖刷之漩渦方程式，
可建立適合台灣河川橋墩沖刷極限深度模式以評估沖刷極限深度，作為橋梁墩基 設計或補強之依據。綜合前述各項研究，本研究可歸納出下幾項結果：
(1) 本文選取這三個公式與本文之極限沖刷公式做比較，係為我國設計規範及公 路總局常用之公式，由這四個沖刷公式計算之結果顯示，Shen 之沖刷公式計 算所得之結果與本文之計算結果較為相近，且與實際之沖刷情形較為相符，
而Neill 與 Inglis 所提之計算公式，則相對較不保守。
(2) 經由橋梁防落長度之檢核計算，案例 A 與案例 B 之橋梁防落皆為足夠，故不 需進行防落的補強。
(3) 由沖刷前之側推分析結果顯示，案例 A 之橋梁依 98 年「公路橋梁耐震評估 及補強準則之研究成果報告」中性能目標的要求，順橋向 A1-P4 及 P8-P13 之橋墩柱耐震能力不足，而橫橋向皆足夠。
(4) 在沖刷前之側推分析結果顯示，案例 B 之橋梁依 98 年「公路橋梁耐震評估
及補強準則之研究成果報告」中性能目標的要求，順橋向A1-P3 及 P3-P6 之 橋墩柱耐震能力不足，而橫橋向皆足夠。
(5) 經過回淤，案例 A 之 P4 橋墩目前裸露約為 5m，因橋墩形式為樁基礎，以目 前的沖刷深度對橋梁整體之耐震能力無太大影響；由沖刷後側推分析結果顯
示，案例 B 之橋梁目前已有補強，依 98 年「公路橋梁耐震評估及補強準則 之研究成果報告」之性能目標要求來判斷，順橋向及橫橋向之橋墩柱耐震能 力皆足夠。
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