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本文針對第四章各損傷破壞實例分析,就損害結果進一步綜 合歸納討論分析。

5 - 1 鋼筋混凝土房屋結構震害部份

1. 此次 921 集集地震部份地區如南投日月潭及名間所測得之水平 加速度為 989gal 及 921gal,已遠超過建築物設計所能抵抗之水 平加速度,因此理論上建築物遭受倒塌、破壞應屬難以避免。

2. 民國 86 年以前耐震規範只規定最小總橫力 V=ZKCIW,與地表 加速度之關係不明顯,新版 86 年耐震規範則明確說明所設計之 地表加速度,例如地震一乙區之 a

c

=0.28g,亦即建築物在超出此 種加速度狀況,建築物即有崩塌之可能。

3. 一般民宅之基礎型式,多屬獨立基腳的型式,當地層有垂直或

水平錯動時,各基腳分別位移即容易因結構系統變形而損壞。

若採用筏式基礎,即使位於斷層附近,基礎不會在斷層錯動時 毀損,僅造成建物均勻沉陷。

4. 根據建築物震害調查結果,民國 71 年以前建造者約佔 60 %

【16】。早期由於缺乏建築物耐震設計的知識與技術,相關的設 計施工規範遠不及目前的技術水準,造成大地震時,因缺乏韌 性又無足夠的耐震強度而毀損。

5. 開放空間設計,當有某一層樓的牆壁因美觀或功能的需求被完 全捨棄,或為配合開放空間的要求而挑高時,部份樓層的強度 與勁度明顯低於其上下樓層。地震時,因輸入的地震力無法有 效傳遞至上部樓層,因而發生應力集中的現象,產生巨大變形 而破壞。

6. 柱斷面過小導致鋼筋排列過密,除不利混凝土的澆置施工外,

鋼筋與混凝土之握裹力也無法發揮。大量的管線置於混凝土柱 中,導致混凝土的有效斷面積減小。

7.早期人工拌合混凝土含泥量太高或配比不當,或為縮短工期提 早拆模而使混凝土養護時間不夠,鋼筋不在正確位置致影響其 抗彎矩強度。

8.建築物於完工後屋主常任意變更其隔間或用途,致使結構系統 無意中遭到破壞或與原先設計不符,可能形成軟弱層而易發生 災難。頂樓違法加蓋、增設廣告招牌或水塔等,也容易因載重 增加或不均勻載重而損害。

5 - 2 鋼筋混凝土橋樑結構震害部份

9.部份地區所測得垂直向最大加速度有可能超過水平向者(例如 石圍橋附近所量測到之最大垂直地表加速度高達 519 gal,造成 橋墩傾斜及落橋)。依據民國七十六年一月十九日交通部頒佈

「公路橋樑設計規範」【23】與民國八十四年一月九日交通部頒 佈「公路橋樑耐震設計規範」【24】規定,橋樑結構靜載重所產 生之垂直地震力得不予考慮,因此一般設計橋樑時通常亦不考 慮垂直地震力之影響。

10.由於橋樑設計時符合當時規範,但不滿足最新規範要求,如橋 墩柱橫向圍束箍筋不足,造成橋柱剪力破壞。

11.在民國八十四年以前,橋梁鋼筋混凝土並不符合韌性設計。因 此民國八十四年交通部頒布之「公路橋梁耐震設計規範」,為了 確保在 475 年迴歸週期的大地震下,容許產生非彈性反應,同時

具有足夠的韌性,使其損害得以控制不致發生崩塌,並且可以 修復。

12.基礎地盤軟弱或樁基未打入硬質地盤,地震來時造成橋樑基礎 下的土壤發生液化,造成基礎之側向及垂直承載力喪失,導致 橋台或橋墩基礎因差異沉陷(Differential Settlement)產生偏心載 重產生扭曲破壞。液化產生時,超高之孔隙水壓亦可能造成橋 樑下部結構附近之地表噴砂或噴泥現象。

13.對於偏心之結構系統,橋柱與上部結構接頭之設計不夠保守,

易造成接頭處損壞。

14.此次 921 地震有些止震塊及支承墊並未完全發揮作用;可發現 止震塊及支承墊之尺寸與強度設計不足為主要原因之一,容易 造成地震時應力集中剪力破壞現象,但現有規範並未對止震塊 及支承墊之尺寸加以限制。

5 - 3 房屋工程施工損傷部份

15.在堅硬地盤上如 N 值≧20±2 以上砂土及 N 值≧15±2 之粘土 地盤採用打擊式鋼軌樁或型鋼樁,會因地盤太硬產生過大振動 而損壞鄰房。

16.在 N 值≦4 及自然含水量(ω)大於液性限度指數(LL)與塑

性限度指數(PL)之極軟弱粘土,在排樁深度 45 之 短 期 主 動破壞面內之鄰房,若未在排樁鑽掘前,先行於鄰房基礎下進

行托基樁保護,損壞鄰房機率很高。

17.一般預壘排樁中之水泥砂漿都添加飛灰,否則其水泥漿液太 稠,無法順利灌注至排樁底部,但早期強度不足,過早開挖地 下室易造成樁體強度及勁度不足。

18.現場工程人員之專業知識或經驗不足,導致施工品質不良加 上原結構規劃設計缺失亦容易造成建築物偏不安全。

19.利用非破壞檢測技術,如超音波、鋼筋偵測器、透地雷達等可 進一步了解裂縫受損情形、混凝土及鋼筋品質,作為後續修 復、補強之參考

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