結構系統

棧橋式碼頭之構造型式類似橋梁結構，係以頂版作為碼頭工作平 台，利用樁基礎作為支柱，用於支撐頂版立於岸邊斜坡之上，故提供 棧橋式碼頭穩定之作用力，即來自於樁基礎之承載力。此類碼頭之主 要特性有：(1)結構自重較重力式與板樁式（含背填土體）碼頭為輕，

常運用於當地層軟弱無法提供足夠承載力時，或於地震活躍地區為了 降低地震引致之慣性力時等情況。(2)對水流與漂沙之妨礙較小，故對 自然狀態平衡之衝擊較小。(3)較能配合既有地形，通常無需大量挖填 土。(4)因基樁之施作，單位面積之工程費用較其他型式之碼頭為高。

(5)對水平力之抵抗較弱。

為克服棧橋式碼頭對水平力之抵抗較弱的特性，常會採用更能有 效提供側向勁度之斜樁型式，以幫助抵抗因船隻停泊、起重機運轉、

或地震作用所引致的側向力。因此，根據支撐頂板之支柱結構型式，

棧橋式碼頭可概分為直樁式與斜樁式。然而，在斜樁式棧橋碼頭中，

由於斜樁之水平勁度相較其它直樁明顯為大，當碼頭整體受側力作用 時，分配在斜樁樁頭上之水平剪力亦較大，而易產生應力集中或剪力 破壞。因此，在棧橋式碼頭之設計分析上，需特別考量樁體之位移需 求、強度與韌性。

進行棧橋式碼頭設計前應先將所設計之碼頭結構形式及配置定義 清楚，如平面配置方式、採用斜樁棧橋或直樁棧橋、基樁為鋼管樁或 混凝土樁等，圖 2.9 與圖 2.10 為棧橋式碼頭標準斷面示意圖。

圖 2.9 直樁棧橋式碼頭標準斷面示意圖

圖 2.10 斜樁棧橋式碼頭標準斷面示意圖

2.3.4 土壤液化評估

本研究建議在等級 I 地震下，工址土壤不允許發生液化，因此概念 設計階段即須先進行等級 I 地震的土壤液化潛能評估。在等級 II 與 III 地震下，液化的機會大增，若硬性規定不得液化，土質改良的處理費 用可能所費不貲，故規定容許液化發生，並以折減後之土壤參數求算 基礎等值勁度，重新分析檢核其安全性。另外由於土壤液化導致基面 下降，基樁之塑鉸位置亦可能會下降，因此在棧橋式碼頭分析時，應 於原基面至降低後之基面範圍間的基樁增設塑性鉸加以分析，以便對 樁構材進行圍束箍筋設計增進其韌性，以因應塑鉸發生的可能。

另外現行港灣構造物設計基準對地盤有液化潛能的重要港灣結構 物耐震設計，其要求應對土壤參數進行折減，但折減方式係由工程師 應進行相關試驗研究分析後決定。此處土壤參數係指地盤反力係數，

極軟弱粘土層及沉泥層之強度與承載能力在地震時可能無法提供貢 獻，故將耐震設計用土壤參數設為零。另在地震時承載力降低之土層，

其土壤參數須予折減，故對於土壤條件差的土層，須採取基樁貫入深 度加大，勁度增加，土壤改良等必要措施，以增進棧橋式碼頭之耐震 性。

2.3.5 初步設計

棧橋式碼頭之初步設計可採等級 I 地震之性能要求做設計標準，

由於碼頭在等級 I 地震作用下之性能要求大多為結構保持彈性，因此 可用傳統之靜力設計法做構件內力設計，即先前所述之簡化分析，目 的是先將棧橋結構之所有構件的斷面尺寸與配筋算得一初步的結 果，方可進行後續的性能驗證檢核；關於簡化分析法的詳細說明請參 閱 2.4.1 節。